PENGELOLAAN KUALITAS LINGKUNGAN ‘’PEMANFAATAN PLASMA NON TERMIK DALAM UPAYA PENGENDALIAN LAJU POLUSI UDARA AKIBAT EMISI GAS KENDARAAN BERMOTOR BERMESIN 2 TAG SEBAGAI APLIKASI DALAM PENGELOLAAN KUALITAS LINGKUNGAN’’ Disusun oleh : Winda Maria Issani H1E108077 PROGRAM STUDI S1 TEKNIK LINGKUNGAN 1
38
Embed
’PEMANFAATAN PLASMA NON TERMIK DALAM UPAYA PENGENDALIAN LAJU POLUSI UDARA AKIBAT EMISI GAS KENDARAAN BERMOTOR BERMESIN 2 TAG SEBAGAI APLIKASI DALAM PENGEL
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
PENGELOLAAN KUALITAS LINGKUNGAN
‘’PEMANFAATAN PLASMA NON TERMIK DALAM UPAYA
PENGENDALIAN LAJU POLUSI UDARA AKIBAT EMISI GAS
KENDARAAN BERMOTOR BERMESIN 2 TAG SEBAGAI APLIKASI
DALAM PENGELOLAAN KUALITAS LINGKUNGAN’’
Disusun oleh :
Winda Maria Issani
H1E108077
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
2010
1
Abstract
Transportation is a mayor cause of air pollution, 70% of air pollution is generated from vehicle exhausts. The research of removal COx, HC emission gas using non-thermal plasma with out add the additive gas has been carried out. In this research, plasma was produced in a reactor glow discharge corona with multi-points to plane configuration and wire to plane configuration.Verify residues using FTIR. So reduction efficiency between 70 –80 %. The gas emission from the machine were injected in reactor and was change to become phase plasma. And air pollution will be managed with plasma non-thermik solution.Keyword : air pollution, Plasma Non-Thermik
Abstrak
Transportasi di kota-kota besar merupakan sumber pencemaran udara yang terbesar, dimana 70% pencemaran udara diperkotaan disebabkan oleh aktivitas kendaraan bermotor. Berdasarkan permasalahan tersebut telah dilakukan penelitian tentang pereduksian gas emisi COx dan HC dengan menggunakan plasma non-termik tanpa mengunakan gas aditif. Dalam penelitian ini dilakukan dengan membangkitkan plasma non-termik pada reactor lucutan pijar korona dengan konfigurasi kawat bidang. Gas emisi dari kendaraan bermotor langsung dimasukkan kedalam reaktor yang telah aktif tanpa menambah dengan gas aditif. Gas emisi yang masuk kedalam rektor akan mengalami pereduksian akibat berinteraksi dengan plasma yang telah terbangkitkan pada reaktor. Dan pencemaran udara pun bisa teratasi dengan alternatif dari plasma non-thermik.Kata kunci : Pencemaran udara, Plasma Non-Thermik
2
1. JUDUL
Pemanfaatan Plasma Non Termik Dalam Upaya Pengendalian Laju
Polusi Udara Akibat Emisi Gas Kendaraan Bermesin 2 Tag Sebagai
Aplikasi Dalam Pengelolaan Kualitas Lingkungan Udara
2. PENDAHULUAN
Latar Belakang
Polusi udara terjadi jika limbah mengotori udara. Limbah buatan
manusia merupakan sumber utama polusi udara. Polusi ini dapat berupa gas
atau partikulat, yaitu zarah-zarah (partikel) kecil zat cair atau zat padat.
Limbah semacam itu terutama berasal dari pembakaran bahan bakar untuk
daya kendaraan bermotor atau untuk pemanasan gedung. Limbah semacam ini
juga dihasilkan dari proses industri dan pembakaran limbah padat. Polutan
alamiah mencakup debu, polen, dan partikel-partkel tanah. Pertumbuhan yang
cepat dari populasi dan industri, dan peningkatan jumlah kendaraan bermotor
dan kapal udara telah membuat polusi udara menjadi masalah yang semakin
serius di beberapa kota sejak tahun 1950. Udara kota-kota ini begitu terpolusi
sehingga mengganggu kesehatan orang, mengganggu tumbuhan hewan. tekstil,
bahan bangunan, dan ekonomi Keadaan cuaca yang disebut inversi termal
dapat menyebabkan polutan terkumpul dalam suatu daerah. Suatu inversi
termal terjadi jika suatu lapisan udara panas tertumpangi di atas lapisan udara
yang dingin yang berada di dekat daratan. Hal ini akan menghambat polutan
untuk terangkat naik dan menyebar. Inversi termal ini akan berlanjut sampai
ada hujan atau angin yang menghilangkan lapisan udara panas, sehingga
polutan udara dapat naik. Buangan gas dari berbagai kendaraan bermotor
mengandung banyak polutan, seperti hidrokarbon dan oksida nitrogen. Oksida
nitrogen di udara membantu terbentuknya ozon. Kemudian ozon dapat
3
bereaksi dengan hidrokarbon untuk membentuk suatu polusi udara yang
disebut smog, yaitu kabut yang sangat pekat. Tungku yang membakar batubara
mengeluarkan oksida nitrogen, partikulat, dan oksida sulfur. Polusi udara
mengganggu tumbuhan dan merusak-panenan tembakau, panenan pertanian,
dsb. Tumbuhan-tumbuhan di tepi jalan yang terkena polusi udara juga akan
sukar untuk tumbuh.
Akibat aktivitas manusia yang tidak ramah lingkungan menyebabkan
udara sering kali menurun kualitasnya. Perubahan yang terjadi berupa sifat-
sifat fisis maupun kimiawi. Perubahan kimiawi dapat berupa pengurangan
maupun penambahan salah satu komponen kimia yang terkandung dalam
udara. Kondisi seperti itu lazim disebut dengan pencemaran (polusi) udara.
Menurut Isna Marifat M.Sc., Ketua Penyelenggara Segar Jakartaku, 70 persen
pencemaran udara Jakarta disebabkan Permasalahan polusi udara akibat emisi
kendaraan bermotor sudah mencapai titik yang mengkhawatirkan terutama
dikota-kota besar. Tingginya pertumbuhan jumlah kendaraan bermotor di kota-
kota besar di Indonesia cukup tinggi yaitu berkisar 8-12% per tahun (Sumber :
Kepolisian Negara Republik Indonesia, Direktorat Lalu Lintas (Januari 2000)).
Oleh sebab itu, pencemaran udara yang dibahas dalam paper ini dibatasi hanya
yang berasal dari sektor transportasi, terutama pada kendaraan bermotor 2 tag
yang belum memenuhi komponen ramah lingkungan. Serta bagaimana solusi
yang dapat digunakan dalam mengatasi permasalahan pencemaran udara akibat
kendaraan bermotor ini.
Batasan Masalah
1. Bagaimana pengertian pencemaran lingkungan khususnya pada sektor
pencemaran udara mencakup tinjauan umum tentang pencemaran udara?
2. Apa saja pengaruh pencemaran udara terhadap lingkungan?
3. Apa saja kebijakan pemerintah dalam menanggulangi masalah pencemaran
udara?
4
4. Apa saja pengertian dan tinjauan umum mengenai plasma yang merupakan salah
satu alternatif menaggulangi pencemaran udara?
5. Bagaimana analisis studi kasus mengenai ‘’Pemanfaatan Plasma Non Termik
dalam Upaya Pengendalian Laju Polusi Udara Akibat Emisi Gas Kendaraan
Bermotor Bermesin 2 tag’’?
Tujuan
1. Mempelajari dan mengenal lebih dalam mengenai pencemaran lingkungan
khususnya pada sektor pencemaran udara mencakup tinjauan umum tentang
pencemaran udara.
2. Mengetahui pengaruh pencemran udara terhadap lingkungan.
3. Mengetahui apa saja kebijakan pemerintah dalam upaya menanggulangi masalh
pencememaran udara.
4. Mengetahui pengertian dan tinjauan umum mengenai plasma yang merupakan
salah satu alternatif menaggulangi pencemaran udara.
5. Menganalisis studi kasus ‘’Pemanfaatan Plasma Non Termik dalam Upaya
Pengendalian Laju Polusi Udara Akibat Emisi Gas Kendaraan Bermotor
Bermesin 2 tag’’
Metode Penulisan
Metode yang digunakan dalam penulisan makalah ini adalah berupa kajian
pustaka yang terdiri dari berbagai macam literatur seperti jurnal - jurnal mengenai
Pencemaran Udara, serta melalui media internet. Hal ini dimaksudkan untuk
menambah referensi penulisan makalah ini guna meyakinkan pembaca akan isi dari
makalah ini.
5
3. TINJAUAN PUSTAKA
Pengertian
Pengertian Pencemaran Lingkungan
Pencemaran lingkungan tidak hanya merupakan masalah bagi para ilmuwan,
sebab polusi (pencemaran) juga mempengaruhi kehidupan manusia, seperti masalah
kesehatan, ekonomi, makluk hidup, konservasi alam, bahkan juga keindahan
lingkungan. Dalam kaitan ini William A. Andrew (1972:4) mengemukakan,
Pencemaran lingkungan adalah perubahan yang tidak menguntungkan pada sekitar
kita, secara luas sebagai akibat dari tingkah laku manusia baik secara langsung
maupun secara tidak langsung sebagai akibat dari perubahan energi, pengaruh radiasi,
pengaruh kimia, ataupun percobaan fisika yang tidak memperdulikan makhluk hidup.
Pengertian dan Tinjauan Umum Pencemaran Udara serta Prinsip Proses
Pencemaran Udara
Pengertian Pencemaran udara menurut Peraturan Pemerintah RI no 41/1999
tentang pengendalian pencemaran udara adalah masuknya atau dimasukannya zat,
atau energi, dan/atau komponen lain kedalam udara ambien oleh kegiatan manusia,
sehingga mutu udara ambien turun sampai ketingkat tertentu yang menyebabkan
udara ambien tidak dapat memenuhi fungsinya. Dalam pengertian secara umum,
pencemaran udara adalah kehadiran satu atau lebih substansi fisik, kimia, atau biologi
di atmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan kesehatan mahkluk hidup,
mengganggu estetika dan kenyamanan, atau merusak properti. Serta, Pencemaran
6
udara adalah masuknya, atau tercampurnya unsur-unsur berbahaya ke dalam atmosfir
yang dapat mengakibatkan terjadinya kerusakan lingkungan, gangguan pada
kesehatan manusia secara umum serta menurunkan kualitas lingkungan. Prinsip dari
pencemaran udara adalah bilamana dalam udara terdapat unsur-unsur pencemar
(biasa disebut polutan baik primer maupun sekunder yang bersumber dari aktifitas
alam dan kebanyakan dari aktifitas manusia) yang dapat mempengaruhi
keseimbangan udara normal dan mengakibatkan gangguan terhadap kehidupan
manusia, hewan dan tumbuh-tumbuhan dan benda-benda lain. Sulfat dioksida (SO2),
( NO ) Photochemical Oxidant, Timah (Pb), Ozon dan Volatile Organic Compounds
(VOC), merupakan polutan-polutan yang bersumber dari antropogenik yang dapat
mencemarkan udara, seperti halnya juga mengakibatkan gangguan pada kesehatan,
mengakibatkan pula kerusakan pada lingkungan.
Klasifikasi Pencemar Udara
1. Pencemar primer : pencemar yang di timbulkan langsung dari sumber pencemaran udara.
2. Pencemar sekunder : pencemar yang terbentuk dari reaksi pencemar-pencemar primer di atmosfer.Contoh: Sulfur dioksida, Sulfur monoksida dan uap air akan menghasilkan asam sulfurik.
Di kota besar sangat sulit untuk mendapat udara yang segar, diperkirakan 70 % pencemaran yang terjadi adalah akibat adanya kendaraan bermotor.Contoh : di Jakarta antara tahun 1993-1997 terjadi peningkatan jumlah kendaraan berupa :- Sepeda motor 207 %- Mobil penumpang 177 %- Mobil barang 176 %- Bus 138 %
Proses Reaksi Gas Hasil Emisi Kendaraan Bermotor Menjadi Pencemar
Gas COx dalam Udara
Senyawa COx merupakan salah satu gas emisi yang dihasilkan dari pembakaran
bahan bakar minyak bumi dan batu bara selain SOx dan NOx . Senyawa COx
tersebut dapat berupa gas karbonmonoksida (CO) atau gas karbondioksida (CO2).
Karbon dioksida (CO2) umumnya tidak dikatagorikan sebagai polutan udara karena
merupakan komponen yang secara normal terdapat di udara. Pengaruh terbesar yang
dapat mengakibatkan kadar karbondioksida dalam udara meningkat dalam jumlah
yang banyak adalah pembakaran bahan bakar minyak bumi, gas alam, dan
batubara melalui reaksi [2]. Oksidasi tidak lengkap terhadap karbon atau komponen
yang mengadung karbon jika jumlah oksigen yang tersedia kurang dari jumlah
yang dibutuhkan untuk pembakaran sempurna agar dihasilkan karbon dioksida.Secara
sederhana pembakaran karbon dalam minyak bakar terjadi melalui beberapa
tahap sebagai berikut :
8
Reaksi antara karbon dioksida dan komponen yang mengandung karbon pada
suhu tinggi dapat menghasilkan karbon monoksida (CO). Hampir 60% dari polutan
yang dihasilkan terdiri dari karbon monoksida. Tetapi gas CO dalam udara
merupakan senyawa yang kurang stabil dan biasanya akan bereaksi dengan oksigen
membentuk karbondioksida (CO2) melalui reaksi:
Kedua proses pembentukangas CO2 tersebut dapat menyebabkan kadar
karbondioksida dalam udara semakin meningkat. Salah satu dampak negatif
apabila kadar karbondiosida melebihi batas ambang kandungan CO2 dalam jumlah
yang banyak adalah terjadinya efek pemanasan global yang lebih dikenal dengan
sebutan efek rumah kaca
Pengaruh Pencemaran Udara Terhadap Lingkungan
9
Untuk mengetahui pengaruh pencemaran udara terhadap lingkungan terlebih
dahulu diketahui hubungan udara dengan lingkungan. Menurut hipotesis Gaia yang
dicetuskan James Lovelock, menyatakan bahwa keseimbangan antara
karbonmonooksida dan oksigen di atmosfir, yang dijaga oleh organisme hidup terjadi
tidak hanya untuk menciptakan komposisi kimia atmosfir yang unik, tetapi juga
karakteristik lingkungan lainnya yang memungkinkan kehidupan ini berlangsung
(Cunningham dan Saigo,2003 dalam Amqam H dan Hasyim Djaffar M, 2006) Dan
ketika terjadi pencemaran udara yaitu masuknya, atau tercampurnya, unsur-unsur
berbahaya ke dalam atmosfir maka keseimbangan unsur-unsur yang ada diudara akan
terganggu sehingga pengaruhnya terhadap lingkungan dapat diketahui yaitu dapat
mengakibatkan terjadinya kerusakan lingkungan atau menurunnya kualitas
lingkungan.
Menurut laporan Tim Badan Eksekutif WALHI (1998), Sumber polutan udara
terbesar adalah dari kendaraan bermotor. Kurang lebih 13- 44% debu (TSP), 71-89%
hidro carbon, 100% timbal dan 34-73% Nitrogen Dioksida (NOx) yang terdapat di
udara di kota Jakarta dan Surabaya berasal dari kendaraan bermotor. Sedangkan
industri berperan dalam emisi 15-28% dari total TSP, 16-43% of NOx dan 63-88%
SOx . Sumber utama lain debu berasal dari pembakaran sampah rumah tangga,
dimana menurut studi ini mencakup 41% dari sumber debu di Jakarta. Sektor industri
merupakan sumber utama sulfur dioksida (SOx). Sedangkan 100% timbal berasal dari
pembakaran BBM. Di tempat-tempat padat Jakarta, konsentrasi timbal bisa 100 kali
dari ambang batas.
Beberapa akibat dari pencemaran udara terhadap kerusakan lingkungan atau
penurunan kualitas lingkungan adalah:
1. Gangguan visibilitas
2. Gangguan pada tanah dan air karena adanya endapan partikulat dari
pengaruh deposisi atmosfir memberi efek
a. pengasaman pada danau dan sungai
b. Mengubah keseimbangan nutrien diair pesisi dan muara sungai
c. Deplesi nutrien tanah
10
d. Merusak sensitifitas hutan dan ladang pertanian
e. Dan mempengaruhi diversitas ekosistem
3. Adanya Ground level Azone yang dapat merusak ekosistem yaitu
menggangu kemampuan tanaman untuk berproduksi dan merusak keadaan
ingkungan disekitar, kota, taman dll.
4. Pengasaman air hujan karena transformasi H2O bercampur dengan CO2 dan
SO2 mengakibatkan Sulfur menjadi Asam sulfur (H2SO4) dan Nitrogen menjadi
Asam Nitrit ( HNO3).
Pencemaran juga mengubah struktur atmosfir bumi sehingga membuka celah
masuknya bahaya radiasi sinar matahari (ultra violet). Dan pada waktu yang
bersamaan, keadaan udara yang tercemar merupakan fungsi insulator yang mencegah
aliran panas kembali ke ruang angkasa, dengan demikian mengakibatkan
peningkatan suhu bumi. Proses inilah yang dikenal sebagai greenhouse effect (efek
rumah kaca). Para ilmuwan memperkirakan bahwa peningkatan suhu bumi, atau yang
diistilahkan sebagai global warming, pada akhirnya akan mempengaruhi banyak hal
seperti pasokan makanan dunia, perubahan tingkat permukaan air laut, serta
terjadinya penyebaran penyakit tropis.
Kebijakan Pemerintah Dalam Upaya Menanggulangi Masalah Pencemaran
Udara.
1. Pemantauan Kualitas Udara Ambien.
Yaitu Upaya pemantaun pada kadar zat, energi, dan/atau komponen lain yang
ada di udara bebas dipermukaan bumi pada lapisan troposfir yang sangat dibutuhkan
dan mempengaruhi kesehatan manusia, makhluk hidup dan unsur lingkungan hidup
lainnya. Program pemantauan di Indonesia telah dilakukan, ditandai dengan
pembangunan stasiun pemantau kualitas udara kontinyu yaitu pembangunan 33
Stasiun Pemantau Kualitas Udara Permanen dan sembilan Stasiun Pemantau Kualitas
Udara Bergerak yang dilakukan pada tahun 1999-2002.
2. Pengendalian pencemaran udara dari sarana transportasi kendaraan bermotor
11
Yaitu Upaya pencegahan dan/atau penanggulangan pencemaran udara serta
pemulihan mutu udara agar berada pada batas maksimum zat atau bahan pencemar
yang boleh dikeluarkan langsung dari pipa gas buang kendaraan bermotor.
Pengendalian pencenaran Udara
a. Pengembangan perangkat peraturan.
b. Penggunaan bahan bakar bersih.
c. Penggunaan bahan bakar alternatif.
d. Pengembangan manajemen transportasi.
e. Pemantauan emisi gas buang kendaraan bermotor.
f. Pemberdayaan peran masyarakat melalui komunikasi massa.
3. Pengendalian pencemaran udara dari industri.
Yaitu Upaya pencegahan dan/atau penanggulangan pencemaran udara serta
pemulihan mutu udara agar berada pada batas maksimum zat atau bahan pencemar
yang boleh dikeluarkan langsung dari buang gas industri. Upaya yang dilakukan
adalah Penataan peraturan perundangundangan bagi industri yang mengeluarkan
emisi gas buang udara. Peningkatan peran industri untuk mentaati Baku Mutu Emisi
melalui penandatanganan SUPER (Surat Pernyataan). Relokasi industri (pencemar
udara) ke kawasan-kawasan industri atau zona industri.
Aplikasi atau Penerapan yang Dapat Dilakukan Sebagai Teknologi Pereduksi
Pencemaran Udara
Dampak-dampak pencemaran udara kendaraan bermotor dapat dicegah dengan cara
pemilihan rute lalu lintas yang cukup jauh dari areal berpenduduk dan mengurangi
kemacetan lalu lintas misalnya pembuatan jalan bypass tidak memasuki areal
permukiman, mempertahankan integritas komersial dan sosial jalan, tapi masih
membolehkan akses ke jalan raya. Selain itu dapat dilakukan mitigasi perbaikan
desain untuk meminimalkan pencemaran udara akibat kendaraan bermotor meliputi:
pemilihan alinyemen jalan tidak melalui daerah dekat permukiman, sekolah
dan perkantoran;
12
menyediakan kapasitas jalan yang memadai untuk menghindari kemacetan
lalu lintas, dengan proyeksi peningkatan arus lalu lintas di masa yang akan
datang;
menghindari penempatan perpotongan jalan yang sibuk;
memperhitungkan pengaruh arah angin dalam penentuan lokasi jalan dan
bangunan pelengkapnya, seperti pompa bensin di dekat permukiman;
sedapat mungkin menghindari lereng curam dan belokan tajam yang akan
mendorong penurunan atau peningkatan kecepatan serta shifting;
sealing jalan-jalan kotor yang banyak digunakan bila melalui daerah-daerah
berpenduduk, untuk mengendalikan debu; dan
penanaman vegetasi yang tinggi,berdaun lebat dan rapat diantarajalan dan
pemukiman untukmenyaring pencemaran. Hasistudi dari Puslitbang Jalan