1. Penggunaan Desinfeksi KlorinasiKlorinasi merupakan salah satu bentuk pengolahan air yang bertujuan untuk membunuh kuman dan mengoksidasi bahan-bahan kimia dalam air. Klorinasi (chlorination) adalah proses pemberian klorin ke dalam air yang telah menjalani proses filtrasi dan merupakan langkah yang maju dalam proses purifikasi air. Klorin ini banyak digunakan dalam pengolahan limbah industri, air kolam renang, dan air minum di negara-negara sedang berkembang karena sebagai desinfektan, biayanya relatif murah, mudah, dan efektif. Senyawa-senyawa klor yang umum digunakan dalam proses klorinasi, antara lain, gas klorin, senyawa hipoklorit, klor dioksida, bromine klorida, dihidroisosianurate dan kloramin. Bentuk bentuk klorin di pasaran:a. Liquid/gas Clb. Ca(OCl)2c. NaOClReaksi dengan air:Cl2 (aq)+ H2O(l) HOCl(aq)+ H+(aq)+ Cl-(aq)Keq= 4x10-4= [H+][Cl-][HOCl]/[Cl2]

HOCl adalah asam lemah:HOCl(aq) H+(aq)+ OCl-(aq)Keq= 2.7x10-8= [H+][OCl-]/[HOCl]

Pembagian Reaksi Klorin:1. Tahap 1Terjadi pemecahan klorin oleh senyawa pereduksi2. Tahap 2Terbentuk komplek kloro-organik3. Tahap 3Terjadi reaksi ammonia dengan klorin4. Tahap 4 (penyebab penurunan Cl2)Pemecahan kloramin dan senyawa komplek kloro-organik5. Tahap 5Terbentuk klorin bebas

1.1Cara Kerja KlorinKlorin dalam air akan berubah menjadi asam klorida. Zat ini kemudian di netralisasi oleh sifat basa dan air sehingga akan terurai menjadi ion hydrogen dan ion hipoklorit.Klorin sebagai disenfektan terutama bekerja dalam bentuk asam hipoklorit (HOCl) dan sebagian kecil dalam bentuk ion hipoklorit (OCl-). Klorin dapat bekerja dengan efektif sehingga desinfektan jika berada dalam air dengan pH sekitar 7. Jika nilai pH air lebih dari 8,5, maka 90% dari asam hippokorit itu akan mengalami ionisasi menjadi ion hipoklorit. Dengan demikian, khasiat desinfektan yang memiliki klorin menjadi lemah atau berkurang.Cara kerja klorin dalam membunuh kuman yaitu penambahan klorin dalam air akan memurnikannya dengan cara merusak struktur sel organisme, sehingga kuman akan mati. Namun demikian proses tersebut hanyak akan berlangsung bila klorin mengalami kontak langsung dengan organisme tersebut. Jika air mengandung lumpur, bakteri dapat bersembunyi di dalamnya dan tidak dapat dicapai oleh klorin. Klorin membutuhkan waktu untuk membunuh semua organisme. Pada air yang bersuhu lebih tinggi atau sekitar 18oC, klorin harus berada dalam air paling tidak selama 30 menit. Jika air lebih dingin, waktu kontak harus ditingkatkan. Karena itu biasanya klorin ditambahkan ke air segera setelah air dimasukkan ke dalam tangki penyimpanan atau pipa penyalur agar zat kimia tersebut mempunyai cukup waktu untuk bereaksi dengan air sebelum mencapai konsumen.

1.2Prinsip Pemberian KlorinTerdapat beberapa prinsip yang perlu diperhatikan ketika melakukan proses klorinasasi, antara lain:1. Air harus jernih dan tidak keruh karena kekeruhan pada air akan menghambat proses klorinasi.2. Kebutuhan klorin harus diperhitungkan secara cermat agar dapat efektif mengoksidasi bahan-bahan organik dan dapat membunuh kuman patogen dan meninggalkan sisa klorin bebas dalam air.3. Tujuan klorinasi pada air adalah unutk mempertahankan sisa klorin bebas sebesar 0,2 mg/l did lam air. Nilai tersebut merupakan margin of safety (nilai batas keamanan) pada air untuk membunuh kuman pathogen yang mengantominasi pada saat penyimpanan dan pendistribusian air.4. Dosis klorin yang tepat adalah jumlah klorin dalam air yang dapat di pakai untuk mebunuh kuman patogen serta untuk mengoksidasi bahan organik dan untuk meninggalkan sisa klorin bebas sebesar 0,2 mg/l dalam air. Berikut istilah dalam proses Klorin mematikan MO :a) Dosis klorin/Chlorine Dosage = Jumlah klorin yang ditambahkan, biasanya dinyatakan dalam satuan mg/l.b) Kebutuhan klrorin/Chlorine Demand = Jumlah klorin yang tidak tersedia sebagai desinfektan sebagai akibat reaksi dari berbagai senyawa.c) Residu klorin/Chlorine Residual = Jumlah klorin yang tersedia sebagai desinfektan setelah waktu kontak tertentu.d) Ketersedian residu klorin bebas = Jumlah dari residu klorin yang tersedia dalam air maupun air limbah. Cl2, HOCl, dan OCl- adalah residu klorin bebas karena semuanya menghasilkan klorin bebas dalam air:Cl2 (aq) + H2O(l) HOCl(aq) + H+(aq) + Cl-(aq)OCl-(aq) + H2O(l) HOCl(aq) + OH-(aq)Break Point chlorinatione) Efektivitas klorin juga dipengaruhi oleh pH (keasaman) air. Klorinasi tidak akan efektif jika pH air lebih dari 7.2 atau kurang dari 6.8 .

1.3Metode KlorinasiPemberian klorin pada disenfeksi pada air dapat dilakukan melalui beberapa cara yaitu dengan pemberian :1. Gas klorinGas klorin merupakan pilihan utama karena harganya murah, kerjanya cepat, efisien, dan mudah digunakan. Gas klorin harus digunakan secara hati-hati karena ini beracun dan dapat menimbulkan iritasi pada mata. Alat klorinasi berbahan gas klorin ini disebut sebagai chloronome equipments. Alat yang sering dipakai adalah patersons chloronome yang berfungsi untuk mengukur dan mengatur gas klorin pada persedian air.2. KloraminKloramin dapat juga dipakai dan merupakan prsenyawaan lemah dari klorindan anaomia. Zat ini kurang memberikan rasa klorin pada air dan sisa klorin bebas di dalam air lebih persisten walau kerjanya lambat dan tidak ssuai untuk klorinasi dalam skala besar.3. PerkloronPerkloron sering juga disebut sebagai high test hypochlorite. Zat ini merupakan persenyawaan antara kalsium dan 65-75% klorin yang diepaskan didalam air.

1.4Keuntungan KlorinasiBerikut beberapa kegunaan klorin:1. Memiliki sifat bakterisidal dan germisidal.2. Dapat mengoksidasi zat besi, mangan, dan hydrogen sulfide.3. Dapat menghilangkan bau dan rasa tidak enak pada air.4. Dapat mengontrol perkembangan alga dan organisme pembentuk lumut yang dapat mengubah bau dan rasa pada air.5. Dapat membantu proses koagulasi.

1.5Kelemahan KlorinasiBanyak studi sudah mengungkapkan banyaknya hasil sampingan klorinasi pada air. Penelitian terkini menyimpulkan, bahwa kontak ibu hamil dengan klorin sebelum melahirkan dapat meningkatkan resiko kelainan janin.Dari berbagai studi, ternyata orang yang meminum air yang mengandung klorin memiliki kemungkinan lebih besar untuk terkena kanker kandung kemih, dubur ataupun usus besar. Sedangkan bagi wanita hamil dapat menyebabkan melahirkan bayi cacat dengan kelainan otak atau urat saraf tulang belakang, berat bayi lahir rendah, kelahiran prematur atau bahkan dapat mengalami keguguran kandungan. Selain itu pada hasil studi efek klorin pada binatang ditemukan pula kemungkinan kerusakan ginjal dan hati.

1.6Pencegahan Efek Samping KlorinasiUntuk mengurangi efek samping klorinasi, beberapa hal berikut dapat dilakukan :1. Mengurangi Kadar Klorin Dalam Air Dengan menggunakan Granulated activated carbon (GAC) atau butiran karbon aktif sebagai filter air dapat mengurangi kadar klorin dalam air. Filter air dari arang ini efektif untuk mengurangi rasa dan bau dari air. Saringan air sederhana yang menggunakan arang sebagai salah satu bahan untuk saringan dapat digunakan untuk mendapatkan air minum dengan penyaringan air minum sederhana. Tetapi cara terbaik adalah tidak menggunakan klorin untuk disinfeksi air minum dan sebagai gantinya dapat digunakan cara sederhana untuk melakukan disinfeksi pada air minum.2. Mencegah Klorin Masuk ke Dalam TubuhYaitu dengan menggunakan air sehemat dan seoptimal mungkin untuk mandi (baik shower ataupun berendam), mencuci ataupun memasak dan sebaiknya air yang digunakan adalah air dingin. Lalu membuka jendela atau ventilasi agar udara yang mengandung klorin dapat keluar dan digantikan dengan udara yang bebas klorin. Sedangkan untuk mengatasi bila terdapat klorin pada bak atau sumur sumber air, bak dan sumur harus sering dikuras.

2. Desinfeksi dengan OzonOzon ditemukan pertama kali oleh Van Marun pada tahun 1785 dengan mengalirkan arus listrik dalam gas oksigen. Dari peristiwa itu kemudian timbul bau yang aneh dan dapat mengusamkan perak. Hal yang sama juga terjadi pada waktu Cruickshank tahun 1801 mengelektrolisa oksigen. Pada tahun I840, Schonbien menamakan gas yang berbau khas itu dengan nama ozon (dari bahasa Yunani, ozo yang artinya : saya cium). Oleh Soret, 1808 dan juga oleh Ladenberg. 1898; gas ini dinyatakan mempunyai rumus kimia O3.Proses ozonisasi telah dikenal lebih dari seratus tahun yang lalu. Proses ozonisasi atau proses dengan menggunakan ozon pertama kali diperkenalkan Nies dari Prancis sebagai metode sterilisasi pada air minum pada tahun 1906. Penggunaan proses ozonisasi kemudian berkembang sangat pesat. Dalam kurun waktu kurang dari 20 tahun terdapat kurang lebih 300 lokasi pengolahan air minum menggunakan ozonisasi untuk proses sterilisasinya di Amerika.Dewasa ini, metode ozonisasi mulai banyak dipergunakan untuk sterilisasi bahan makanan, pencucian peralatan kedokteran, hingga sterilisasi udara pada ruangan kerja di perkantoran. Luasnya penggunaan ozon ini tidak terlepas dari sifat ozon yang dikenal memiliki sifat radikal (mudah bereaksi dengan senyawa disekitarnya) serta memiliki oksidasi potential 2.07 V. Selain itu, ozon telah dapat dengan mudah dibuat dengan menggunakan plasma seperti corona discharge.Pada lapisan atmosfir bumi, ozon dapat terjadi karena pengaruh sinar ultra violet terhadap oksigen di udara. Di laut, percikan air garam ke udara dan pada waktu penguapan air laut ke udara, juga menghasilkan ozon. Ozon dapat terjadi dari gas oksigen yang menyerap energi sebesar 68 kkal.Ozon mampu menguraikan komponen organik termasuk asam humus. Dengan ozon, asam humus akan terurai menjadi senyawa yang lebih sederhana dan bersifat biodegradable dan lebih polar karena terbentuk gugus karboksil dan gugus karboksilat. Asam humus dengan ozon akan menghasilkan : aldehid, keton, asam format, asam glioksilat, asam polikarboksilat, dan asam oksalat.Beberapa sifat lain dari ozon dilaporkan oleh Parkes . (1903) di antaranya adalah berbau tidak enak (seperti bau belerang dan ada yang bilang seperti bau klorin). Apabila kita menghirup udara yang mengandung ozon terlalu lama, akan mengakibatkan sakit kepala, tapi kalau hanya sebentar dapat menyegarkan. Disebutkan juga bahwa ozon mengandung gugus oksidasi yang sangat kuat, bahkan dapat merusak karet dan gabus.Ozon juga bersifat bakterisida, virusida, algisida, fungisida, serta mengubah senyawa organik kompleks minyak senyawa yang lebih sederhana. Sedangkan sifat-sifat fisika ozon seperti yang dilaporkan antara lain : berat molekul, M : 48 titik leleh, K : 80,5 titik didih, K : 161,3 volume, ml/mol : 147,1 tegangan permukaan pada 90 K, dyne / c m : 38,4 potensial ionisasi, ev : 12,3 0,1 potensial redoks, a O3 + 2H + 2e O2 + H2C + 2,07b O3 + H2O + 2e O2 + 2CH + 1,242.1Penggunaan Desinfeksi dengan OzonUntuk pertama kali penggunaan ozon dalam proses pengolahan air dalam skala besar, diperkenalkan oleh Marius Paul Otto pada tahun 1907 di Nice Perancis. Pada pengolahan pertama berhasil memproduksi air olahan 22500 m3 per hari dengan dosis pemakaian ozon 0,9 g per meter kubik. Proses pengolahan ini berhasil menghilangkan warna dan bakteri pathogen tanpa meninggalkan bau dan rasa.2.2Keuntungan dan Kerugian Desinfeksi dengan OzonBeberapa keuntungan yang diperoleh dari penggunaan ozon dalam proses pengolahan air seperti: dapat membunuh mikroorganisme yang terdapat di dalam air (bersifat bakterisida, algasida, fungisida dan virusida); dapat menghilangkan bau dan rasa yang umumnya disebabkan oleh komponen organik dan anorganik yang terdapat di dalam air, dan tidak menimbulkan bau ataupun rasa yang umumnya terjadi dengan penggunaan bahan kimia lain sebagai bahan pengolahan.Melalui proses oksidasinya pula ozon mampu membunuh berbagai macam mikroorganisma seperti bakteri Escherichia coli, Salmonella enteriditis, Hepatitis A Virus serta berbagai mikroorganisma patogen lainnya (Crites, 1998). Melalui proses oksidasi langsung ozon akan merusak dinding bagian luar sel mikroorganisma (cell lysis) sekaligus membunuhnya. Juga melalui proses oksidasi oleh radikal bebas seperti hydrogen peroxida (H2O2) dan hydroxyl radikal (OH) yang terbentuk ketika ozon terurai dalam air. Seiring dengan perkembangan teknologi, dewasa ini ozon mulai banyak diaplikasikan dalam mengolah limbah cair domestik dan industri.Ozon akan larut dalam air untuk menghasilkan hidroksil radikal (-OH), sebuah radikal bebas yang memiliki potential oksidasi yang sangat tinggi (2.8 V), jauh melebihi ozon (1.7 V) dan chlorine (1.36 V). Hidroksil radikal adalah bahan oksidator yang dapat mengoksidasi berbagai senyawa organik (fenol, pestisida, atrazine, TNT, dan sebagainya). Sebagai contoh, fenol yang teroksidasi oleh hidroksil radikal akan berubah menjadi hydroquinone, resorcinol, cathecol untuk kemudian teroksidasi kembali menjadi asam oxalic dan asam formic, senyawa organik asam yang lebih kecil yang mudah teroksidasi dengan kandungan oksigen yang di sekitarnya. Sebagai hasil akhir dari proses oksidasi hanya akan didapatkan karbon dioksida dan air.Hidroksil radikal berkekuatan untuk mengoksidasi senyawa organik juga dapat dipergunakan dalam proses sterilisasi berbagai jenis mikroorganisma, menghilangkan bau, dan menghilangkan warna, mengoksidasi senyawa organik serta membunuh bakteri patogen yang banyak.O3 merupakan gas tidak stabil, akan lenyap dalam beberapa menit, tidak meninggalkan sisa desinfektan selama air berada dalam sistem, hal ini merupakan kesulitan untuk mengontrol dosis ozon yang digunakan. Hal ini diatasi dengan pemeriksaan bakteriologis yaitu terhadap sampel sebelum dan sesudah pembubuhan Ozon. Pembuatan ozon memerlukan pesawat khusus (ozonisator) yang memerlukan energi yang besar, sehingga biaya investasi dan operasi relatif besar, sehingga Ozonisasi menjadi lebih mahal untuk digunakan. Walaupun demikian ada keuntungan jika Ozon digunakan untuk mengolah air berwarna alami (mengandung zat humus), karena pemakaian Ozon sebagai pengganti klor/senyawa klor lebih aman dihubungkan dengan pembentukan halogen terklorinasi (haloform) yang dikenal dengan trihalometan (THMs). Keunggulan : Oksidan kuat khususnya digunakan untuk menghilangkan Fe dan Mn, biasanya digunakan untuk pengolahan air minum dengan misi komersial dan air dalam kemasan botol (Aqua, dll). Kelemahan : Stabil di dalam jaringan pipa; terbentuk produk samping (seperti Bromat, asam hidrokarbonat), lalu air yang telah di-ozon harus difilter menggunakan filter karbon aktif terlebih dahulu sebelum diozonisasi.

3. Desinfeksi Menggunakan Radiasi Ultra Violet (UV)Disinfeksi merupakan proses untuk membebaskan air minum dari mikroorganisme pathogen. Proses desinfeksi pada pengolahan air minum dapat menggunakan sinar ultra violet (UV). Gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang 200 nm 300 nm (disebut UV-C) dapat membunuh bakteri, spora, dan virus. Panjang gelombang UV yang paling efektif dalam membunuh bakteri adalah 265 nm. Metode Ultraviolet (UV) digunakan sebagai desinfektan sebelum air didistribusikan ke seluruh water tap. Radiasi UV dapat mempengaruhi mikroorganisme dengan mengubah DNA dalam sel. Penggunaan UV bukan untuk menghilangkan organisme dalam air, UV hanya meng-inaktif-kan organisme.Dulu disinfeksi UV lebih efektif untuk bakteri dan virus, yang memiliki lebih terkena bahan genetik, dibandingkan patogen yang lebih besar yang memiliki lapisan luar atau bentuk kista yang menyatakan (misalnya, Giardia) yang melindungi DNA mereka dari sinar UV. Namun, baru-baru ini menemukan bahwa radiasi ultraviolet bisa juga efektif untuk mengobati Cryptosporidium mikroorganisme. Temuan mengakibatkan penggunaan radiasi UV sebagai metode yang layak untuk mengobati air minum.

3.1Keefektifan Radiasi Ultra Violet (UV)Efektivitas proses ini tergantung pada waktu kontak dan intensitas lampu serta kualitas air yang akan diolah. Sinar UV tidak menambahkan rasa dan bau. Sinar UV adalah desinfektan yang sangat efektif, walaupun proses desinfeksi hanya dapat terjadi di dalam unit. Persentase mikroorganisme yang hancur tergantung pada intensitas dari lampu UV dan waktu kontak.

3.2Cara Kerja Ultra Violet (UV)Mekanisme kerja UV adalah melepaskan poton yang akan diserap oleh DNA mikroorganisme yang menyebabkan kerusakan DNA sehingga proses replikasi DNA akan terhambat. Pada keadaan ini, mikroorganisme akan mati secara perlahan karena tidak dapat mengatur metabolisme sel dan tidak dapat berkembang biak. DNA yang tersusun dari rantai dasar nitrogen berupa purine dan pyrimidine dimana purine terdiri dari adenine dan guanine, sedangkan pyrimidine terdiri dari thymine dan cytosine. Dalam proses penyerapan poton oleh DNA, energi yang dimiliki oleh poton akan mengakibatkan terputusnya rantai hidrogen yang menghubungkan antara thymine dan cytosine yang mengakibatkan kerusakan DNA.

3.3Dosis Ultra Violet (UV)Dosis UV yang diberikan dapat dihitung dengan perkalian antara intensitas poton yang diberikan dengan lamanya waktu pemaparan yang diberikan. Satuan yang digunakan adalah mJ/cm2. Dalam pengolahan menggunakan UV dikenal D10 yang didefinisikan sebagai dosis yang dibutuhkan untuk mengurangi mikroorganisme hingga 90% dari total mikroorganisme dalam air yang diolah. Berikut adalah tabel dosis UV terhadap Jumlah E.Coli dalam Pengolahan AirDosis Uv (mJ/cm2)Pengurangan jumlah E.coli

5.490 %

10.899 %

16.299.90 %

21.699.99 %

Sumber : Hanovia Ltd. JermanSinar UV dihasilkan dari lampu UV yang pada dasarnya hampir sama dengan lampu fluorescent (lampu neon). Tabung lampu diisi dengan gas inert, biasanya argon dan merkuri, dengan jumlah terbatas. Berdasarkan tekanan dalam tabung, lampu UV dibedakan menjadi 2 yaitu lampu UV bertekanan rendah (Low Pressure UV) dan lampu UV bertekanan sedang (Medium Pressure UV). Perbedaan tekanan dalam tabung lampu akan berpengaruh pada gelombang elektromagnetik yang dihasilkan.1. Lampu UV bertekanan rendah (Low Pressure UV)Lampu UV bertekanan rendah (Low Pressure UV) merupakan lampu UV yang sering digunakan dalam sistem UV dan merupakan sumber UV yang paling lama digunakan. Lampu ini mempunyai tegangan kerja sebesar 120 volt sampai 240 volt. Tekanan udara dalam lampu kurang dari 10 Torr (1 Torr = 1,316 x 10-3 atm). Spektrum elektromagnetik yang dihasilkan dari lampu jenis ini sebesar 253 nm. Temperatur optimal operasi dari lampu UV bertekanan rendah adalah 15 oC. Temperatur ini makin berkurang dengan pertambahan suhu lampu. Lampu ini tidak dianjurkan untuk digunakan dalam pengolahan air yang tidak mengalir secara kontinyu karena akan mengurangi efektifitas pengolahan seiring dengan kenaikan suhu lampu dan pengurangan poton yang dikeluarkan oleh lampu. Unit pengolahan UV dengan lampu bertekanan rendah dianjurkan untuk mengolah air dengan debit yang kecil. Lampu UV dengan daya 65 watt mampu mengolah air dengan debit 2.5 liter per detik. Ketika diperlukan penambahan debit, dibutuhkan penambahan lampu UV untuk menjaga kualitas air hasil pengolahan.2. Lampu UV bertekanan sedang (Medium Pressure UV)Lampu UV bertekanan sedang (Medium Pressure UV) mempunyai tekanan udara dalam tabung sekitar 102 sampai dengan 104 Torr. Lampu ini mempunyai berbagai macam bentuk dengan bentuk umum yang sering digunakan adalah lampu tabung dengan bentuk melingkar (arc tube). Rentang spektrum gelombang elektromagnetik yang dihasilkan dari lampu UV bertekanan sedang cukup besar, yaitu antara 200 nm sampai dengan 280 nm. Daya listrik yang diperlukan untuk mengoperasikan unit UV ini sangat besar, yaitu antara 0,4 kW sampai dengan 7 kW. Lampu UV bertekanan sedang mampu beroperasi sampai temperatur antara 600 oC 900 0C. Unit pengolahan UV menggunakan lampu bertekanan sedang dianjurkan untuk instalasi pengolahan air yang mempunyai debit pengolahan yang besar, hingga mencapai 170 lt/dtk, hanya dengan menggunakan satu lampu UV. Karena kemampuannya untuk menghasilkan spektrum gelombang elektromagnetik yang cukup besar, unit pengolahan UV menggunakan lampu UV bertekanan sedang dapat digunakan untuk proses fotokimia, misalnya untuk proses deklorinasi dan deozonisasi. Tabel 2.9 memberikan perbandingan antara lampu UV bertekanan rendah dengan lampu UV bertekanan sedang.

3.4Parameter Ultra Violet (UV)ParameterLampu UVBertekanan RendahLampu UVBertekanan Sedang

Spektrum UVSempitLebar

Panjang Gelombang UVSekitar 254 nm200 nm 280 nm

Efisiensi daya listrik menjadi UV-C40 %15 %

Daya Lampu0.5 W/cm100 W/cm

Flux radiasi UV-C0.2 W/cm15 W/cm

Input Daya Listrik5 80 W0.4 7 Kw

3.5Keuntungan dan Kerugian Radiasi Ultra Violet (UV)Keuntungan Radiasi Ultra Violet :1. Tidak ada zat kimia yang dilarutkan dalam air sehingga kualitas air tidak terpengaruh.2. Tidak menimbulkan efek pada kapasitas disinfeksi3. Tidak menghilangkan rasa, bau dan warna4. Waktu pemaparan yang singkat5. Over dosis tidak menyebabkan efek menggangguKerugian Radiasi Ultra Violet :1. Spora, kista dan virus lebih susah didesinfeksi dari pada bakteri.2. Membutuhkan banyak UV karena diserap zat lain3. Tidak ada residu, sehingga diperlukan disinfektan sekunder.4. Peralatan yang mahal dan energy listrik yang dibutuhkan besar5. Seringkali, perawatan alat yang mahal diperlukan untuk memastikan energy yang stabil dan densitas yang relatif seragam