BANGUNAN RAMAH LINGKUNGAN SEBAGAI PENJAGA LINGKUNGAN

Abstrak

Konsep bangunan ramah lingkungan atau green building concept adalah terciptanya konstruksi dari tahap perencanaan, pelaksanaan dan pemakaian produk konstruksi yang ramah lingkungan, efisien dalam pemakaian energi dan sumber daya, serta berbiaya rendah, dan memperhatikan kesehatan, kenyamanan penghuninya yang semuanya berpegang kepada kaidah bersinambungan.Bangunan hijau juga harus dimulai dengan penggunaan lahan yang sesuai dengan tata ruang kota dan merupakan daerah peruntukan. Selain itu Green Building juga memperhatikan sampai taraf pengoperasian hingga dalam operasional pemeliharaannya. Manfaat Pembangunan Green Building meliputi manfaat lingkungan, manfaat ekonomi, manfaat sosial. Setiap kawasan memiliki peraturan mendirikan bangunan yang harus dipatuhi seperti Koefisien Dasar Bangunan (KDB), Koefisien Lantai Bangunan (KLB), Garis Sepadan Bangunan (GSB), dan Ruang Terbuka Hijau (RTH).

Studi ini bertujuan untuk mewujudkan suatu tempat di kawasan Segi Empat Tunjungan yang dihuni secara massal serta kelompok rumah tinggal yang dilengkapi sarana dan prasarana. Demi terciptanya suatu tatanan perkotaan dan penduduk kota yang ideal, sehat, aman, serasi, dan teratur, serta memberi peluang besar terhadap calon penghuni dan sekitar secara berkelanjutan, maka penerapan konsep arsitektur hijau digunakan sebagai pendekatan desain. Metode desain yang digunakan adalah metode Generating Architectural Concept and Idea yang kemudian akan dikembangkan selama proses desain dan menghasilkan desain yang skematik.

Kata kunci : pemilihan lahan, bangunan, ramah lingkungan, arsitektur hijau, rumah susun

PENDAHULUAN.

Pada umumnya tempat tinggal sering dipandang hanya sebagai bentuk fisik sebuah bangunan rumah yang mudah dikenali dan diidentifikasi. Hal ini membuktikan bahwa tempat tinggal hanya difungsikan sebagai tempat berlindung atau melindungi diri sehari-hari, mengingat bahwa kondisi alam tidak selamanya menguntungkan. Tempat tinggal juga merupakan sarana bagi manusia dalam menciptakan tatanan hidup kemasyarakatan. Hal ini mencerminkan bahwa tempat tinggal merupakan salah satu kebutuhan primer yang harus dipenuhi untuk kelangsungan hidup manusia dan juga merupakan determinan kesehatan masyarakat.

Namun dengan bertambahnya jumlah penduduk urbanisasi khususnya pada daerah pusat kota dan semakin maraknya kegiatan perekonomian mendorong timbulnya peningkatan kebutuhan lahan permukiman . Permasalahan yang terjadi pada permukiman kampung di tengah kota ini adalah penurunan kualitas lingkungan , tidak ada ruang terbuka hijau ± 90% telah terbangun, dan berbagai dampak masalah lainnya sehingga kawasan ini dinilai tidak layak huni.

Dengan berbagai masalah yang ada dalam kawasan ini, tentu perlu dilakukan strategi khusus yaitu peremajaan kampung dengan pembangunan suatu tempat yang dapat dihuni secara massal untuk para pendatang tersebut, yakni dengan pembangunan rumah susun. Demi terciptanya suatu tatanan perkotaan dan penduduk kota yang ideal, sehat, aman, serasi, dan teratur, serta memberi peluang besar terhadap calon penghuni dan sekitar secara berkelanjutan, maka penerapan konsep arsitektur hijau digunakan sebagai pendekatan desain.

Arsitektur hijau merupakan salah satu cara yang digunakan untuk mewujudkan arsitektur yang ekologis atau ramah lingkungan demi mencapai keseimbangan di dalam sistem interaksi manusia dengan lingkungan . Arsitektur hijau adalah arsitektur yang minim mengonsumsi sumber daya alam serta minim menimbulkan dampak negatif bagi lingkungan, yang merupakan langkah untuk merealisasikan kehidupan manusia yang berkelanjutan . Aplikasi arsitektur hijau akan menciptakan suatu bentuk arsitektur yang berkelanjutan .

Konsep penghematan energi pada bangunan sebaiknya dimulai dengan pemilihan lahan dimana bangunan tersebut ditempatkkan. Efisiensi energi, air, dll, diterapkan pada aspek lahan dalam skala kawasan dan kota yang terkait dengan lingkungan binaan (built environment) akan semakin nyata. Efisiensi energi dalam hal aspek lahan yaitu dengan cara merancang lahan dan bangunan dengan mempertimbangkan aspek penghematan penggunaan energi. Sebagai contoh pengalihan fungsi area tanam menjadi bangunan menyumbang emisi CO2 sebesar 18,3 %. Kemudian jika bangunan sudah dipakai baik sebagai rumah tinggal atau bangunan komersial menyumbang emisi CO2 sebesar lebih dari 15 %. Dengan demikian perlu diantisipasi berbagai kemungkinan pelestarian lingkungan dan penghematan energy

ISI

Menurut Hidayat (2017) Teknologi Hijau ( Green Tech ) dikenal sebagai teknologi lingkungan ( Envirotech ) dan Teknologi Bersih ( Cleantech ) , Merupakan integrase antara teknologi modern dan ilmu lingkungan untuk lebih mengoptimalkan pelestrian lingkungan global dan sumber daya alam , serta untuk meminilmalisir dampak negative dari berbagai kegiatan seluruh umat manusia di planet bumi . salah satu nya adalah dengan arsitektur hijau .

Arsitektur hijau merupakan salah satu cara yang digunakan untuk mewujudkan arsitektur yang ekologis atau ramah lingkungan demi mencapai keseimbangan di dalam sistem interaksi manusia dengan lingkungan. Selain itu Arsitektur hijau adalah arsitektur yang minim mengonsumsi sumber daya alam serta minim menimbulkan dampak negatif bagi lingkungan, yang merupakan langkah untuk merealisasikan kehidupan manusia yang berkelanjutan. dalam penerapan arsitektur hijau mencakup beberapa aspek, antara lain:

·         Ramah Lingkungan

Pada dasarnya, penerapan konsep ramah lingkungan ini menerapkan konsep arsitektur hemat energy, banyak memanfaatkan pengudaraan dan pencahayaan alami.

·         Berkelanjutan

 Arsitektur yang memenuhi kebutuhan saat ini, tanpa membahayakan kemampuan generasi mendatang, dalam memenuhi kebutuhan mereka sendiri.

·         Sehat

Pemanfaatan desain yang mempertimbangkan kesehatan lingkungan, kehidupan sekitar serta efek positif untuk kehidupan.

·         Iklim

Penerapan konsep yang mempertimbangkan iklim yang sesuai. Contohnya penggunaan konsep penghijauan yang sangat cocok untuk iklim tropis.

·         Kegunaan

estetik Penggunaan konsep desain yang tidak hanya mempertimbangkan keestetikaannya saja, tetapi juga kegunaan dan efek pada lingkungan.

Penataan sesuai zona peruntukan akan menempatkan kota tertata dengan baik serta mempermudah penyediaan sarana dan prasarana. Tetapi ada kemungkinan terjadi pemborosan energi terutama masalah transportasi, olehkarenanya untuk penghematan energi harus benar-benar diperhatikan tentang posisi lahan yang ada yang memungkinkan pemakaian energi bisa dikurangi semaksimal mungkin. Untuk mengurangi emisi gas CO2 maka berikut ini adalah : beberapa tanaman akan sangat baik dalam penyerapan CO2. Setiawati (2000) dalam Abrarsyah (2002) menyebutkan bahwa tanaman yang tergolong tahan terhadap pencemaran kendaraan bermotor adalah kembang merak, trembesi, angsana, asam londo, flamboyan, kupu – kupu, saputangan, kaliandra, sengon, nyamplung, kenanga, mahoni, eboni, krey payung, kesumba, glodokan, akasia aurikuliformis dan salam. Adapun tanaman yang tergolong sangat tahan terhadap pencemaran kendaraan bermotor adalah akasia mangium, sawo kecik, kayu manis, kayu putih, beringin dan kenari diacu dalam (Abrarsyah 2002).

Sedangkan untuk mengurangi pengurukan atupun pengangkutan tanah mka seorang arsitek sebaiknya memanfaatkan kontur tanah, kemiringan tanah untuk bangunan yang dibangun, Misal : bangunan hotel resort ditempatkan pada lahan yang mempunyai keindahan alam dan bila lahan mempunyai kemiringan tanah/ tidak datar atau curam bisa dibuat perencanaan bangunan yang memanfaatkan kemiringan lahan sebanyak – banyaknya sehingga bisa mengurangi penggunaan energi, tidak perlu mengangkut material dari tempat lain sehingga mengurangi transportasi yang akan mengurangi emisi gas CO2. Contoh : pemilihan lahan yang memperhatikan kemiringan tanah dan keindahan alam.

Setiap kawasan/zone peruntukan memiliki peraturan mendirikan bangunan yang harus dipatuhi seperti Koefisien Dasar Bangunan (KDB), Koefisien Lantai Bangunan (KLB), Garis Sepadan Bangunan (GSB), dan Ruang Terbuka Hijau (RTH).

Koefisien Dasar Bangunan (KDB) mengharuskan luas lantai dasar bangunan tidak melebihi prosentase yang telah ditetapkan oleh Pemerintah Daerah setempat. Misal KDB kawasan hunian maksimal 70%, Ruang Terbuka Hijau (RTH) seluas 30% dari total luas lahan tersebut. Artinya bila lahan seluas 100m2 akan dibangun rumah hijau, maka luas maksimal lantai dasar adalah 100m2x 70% = 70m2, 30m2 nya digunakan untuk taman. (Nirwono Yoga, anggota Ikatan Arsitek Lanskap Indonesia (IALI) di buku Gerakan Kota Hijau)

Bila KDB 70% maka luas lahan 100m2, maka luas 70m2 adalah luas maksimal yang dapat dibangun oleh pemilik lahan. Angka KDB bisa bervariasi tergantung pada lokasi lahannya.Semakin besar KDB maka semakin kecil RTH nya. Semakin besar RTH maka semakin besar kemungkinan air masuk ke dalam tanah pada lahan tersebut, dan semakin besar tanah menyerap air dari atas permukaan tanah, bisa memperkecil kemungkinan banjir. Air hujan tersebut disimpan di dalam tanah, air hujan tersebut di”tabung” oleh bumi. Pada saat kemarau, “tabungan” air dapat diambil sebagai persediaan air bersih.

Air hujan bukan untuk disalurkan menjauhi para pemakai air, tetapi air perlu disimpan sebagai persediaan pada musim kemarau. Managemen air yang kurang baik, bila ada saat tertentu akan berlimpah air tapi ada saat lain kawasan tersebut tidak memiliki air. Bangunan ramah lingkungan mampu menyerap air yang jatuh sebanyak banyaknya ke dalam tanah (zero run off).

Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam memilih lahan untuk pembangunan lingkungan binaan yang berwawasan lingkungan yaitu : bila lahan belum tersedia maka mencari lahan yang sesuai dengan peruntukannya. Misal : mendirikan bangunan yang berfungsi untuk kantor maka pemilik proyek harus mencari lahan yang memang diperuntukkan bagi fungsi perkantoran, dst. Peruntukan lahan dalam suatu wilayah kota maka diatur melalui rencana umum tata ruang kota (RUTK) dan rencana detail tata ruang kota (RDTRK). Pemilihan lahan yang memperhatikan mengenai konservasi energi, seperti : dengan memperbanyak RHT maka memperbanyak tabungan air tanah, lanskap arsitektur hemat energi yaitu dalam pemilihan material pembentuk lanskap , proses konstruksi dan pemeliharaan lanskap yang hemat energi.

Arsitektur ramah lingkungan, yang juga merupakan arsitektur hijau, mencakup keselarasan antara manusia dan lingkungan alamnya. Arsitektur hijau mengandung juga dimensi lain seperti waktu, lingkungan alam, sosio-kultural, ruang, serta teknik bangunan. Hal ini menunjukkan bahwa arsitektur hijau bersifat kompleks, padat dan vital dibanding dengan arsitektur pada umumnya.

Green architecture adalah pembangunan yang memperhatikan masalah ekonomi, hema energi, utilitas, daya tahan, dan kenyamanan, ramah lingkungan, dan dapat dikembangkan menjadi pembangunan berkesinambungan. Green architecture (dikenal sebagai konstruksi hijau atau bangunan yang berkelanjutan) adalah membuat struktur dan menggunakan proses pembuatannya memperhatikan terhadap lingkungan dan sumber daya yang efisien di seluruh siklus hidup bangunan: dari tapak untuk desain, konstruksi, operasi, pemeliharaan, renovasi, dan dekonstruksi.

Tujuan umumnya adalah bahwa bangunan hijau dirancang untuk me- ngurangi dampak keseluruhan dari ling- kungan yang dibangun pada kesehatan manusia dan lingkungan alam dengan cara :

·         Efisien menggunakan energi, air (memilih keran yang memakai tap yang hanya mengeluarkan air dalam volume tertentu) dan sumber daya lain seperti material bagunan

·         Kesehatan penghuni, melindungi dan meningkatkan produktivitas manusia dalam bekerja. *

·         Mengurangi limbah, polusi dan degradasi lingkungan.

Sebagai contoh bangunan yang ramah lingkungan adalah dengan mendesain bangunan yang memperhatikan banyak bukaan untuk memaksimalkan sirkulasi udara dan cahaya alami. Seperti desain interior, menggunakan interior yang ramah lingkungan dan mengurangi pengunaan listrik yang sangat berlebihan, misalnya menggunakan lampu hemat energi seperti lampu LED yang rendah konsumsi listrik, memperbanyak penggunaan panel sel surya sehingga bisa mengurangi kebutuhan energi listrik bangunan dan memberikan keuntungan antara lain tidak perlu takut kebakaran, hubungan pendek (korsleting), bebas polusi, hemat listrik, hemat biaya listrik, dan rendah perawatan. Sesedikit mungkin penggunaan pendingin ruang / AC pada siang hari dan memperbanyak pembuatan taman di lingkungan rumah dan gedung. Dengan jendela besar untuk lubang sirkulasi udara ke dalam ruangan.

Sedangkan pada desain eksteriornya, dengan menghindari penggunaan bahan bangunan yang berbahaya dan diganti dengan yang ramah lingkungan, dengan memperbanyak taman hijau dan taman dilingkungan rumah dan gedung untuk mengatur keseimbangan lingkungan sekitar.

Desain bangunan dengan atap-atap bangunan dikembangkan menjadi taman atap (roof garden, green roof) yang memiliki nilai ekologis tinggi (suhu udara turun, pencemaran berkurang, ruang hijau bertambah).

Sedangkan untuk material bangunan yang ramah lingkungan seperti misalnya kerangka bangunan utama dan atap, menggunakan material baja memiliki keunggulan lebih kuat, antikarat, antikeropos, antirayap, lentur, mudah dipasang, dan lebih ringan sehingga tidak membebani konstruksi dan fondasi, sehingga baja dapat digunakan sebagai pengganti pemakaian material kayu, untuk mengurangi penebangan hutan/pembabatan kayu hutan yang tak terkendali menempatkan bangunan berbahan kayu mulai berkurang sebagai wujud kepedulian dan keprihatinan terhadap penebangan kayu dan kelestarian hutan sebagai paru-paru dunia. Material bangunan lainnya yang ramah lingkungan misalnya semen instan, keramik ( untuk dinding pengganti wallpaper dan lantai ). Dinding keramik memberikan kemudahan dalam perawatan, pembersihan dinding (tidak perlu dicat ulang, cukup dilap), motif beragam dengan warna pilihan eksklusif dan elegan, serta menyuguhkan suasana ruang yang bervariasi, batu bata, aluminium (bisa untuk kusen jendela dan pintu juga sudah mulai menggunakan bahan aluminium sebagai generasi bahan bangunan masa datang). Aluminium memiliki keunggulan dapat didaur ulang (digunakan ulang), bebas racun dan zat pemicu kanker, bebas perawatan dan praktis (sesuai gaya hidup modern), hemat biaya, lebih kuat, tahan lama, antikarat, tidak perlu diganti sama sekali hanya karet pengganjal saja, tersedia beragam warna, bentuk, dan ukuran dengan tekstur variasi (klasik, kayu). sehingga dapat mewujudkan konsep bangunan ramah lingkungan.

Untuk bangunan ramah lingkungan (green building), tidak hanya disain bangunan dan material bangunannya saja yang dipikirkan tetapi juga dipikirkan masalah energi,selain energi listrik seperti diatas, merambah ke dunia sanitasi. Septic tank dengan penyaring biologis (biological filter septic tank) berbahan fiberglass dirancang dengan teknologi khusus untuk tidak mencemari air tanah dan lingkungan, antibocor atau tidak rembes, tahan korosi.

Untuk mengantisipasi krisis air bersih, dikembangkan sistem pengurangan pemakaian air (reduce), penggunaan kembali air untuk berbagai keperluan sekaligus (reuse), mendaur ulang buangan air bersih (recycle), dan pengisian kembali air tanah (recharge).

Dikembangkan sistem pengolahan air limbah bersih yang mendaur ulang air buangan sehari-hari (cuci tangan, piring, kendaraan, bersuci diri) maupun air limbah (air buangan dari kamar mandi) yang dapat digunakan kembali untuk mencuci kendaraan, membilas kloset, dan menyirami taman, serta membuat sumur resapan air (1 x 1 x 2 meter) dan lubang biopori (10 sentimeter x 1 meter) sesuai kebutuhan.

KESIMPULAN

Green building dimulai dengan perencanaan pada pemilihan lahan yang sesuai dengan tata ruang kota yaitu sesuai dengan peruntukannya, kemudian membuat bangunan hijau sebagai desain bangunan yang hemat energy, dimana system bangunan yang didesain dapat mengurangi pemakaian listrik untuk pencahayaan dan sirkulasi udara yang memungkinkan mengurangi penggunaan AC juga konstruksi yang menggunakan material bangunan yang ramah lingkungan. Konsep hijau yang terdiri dari enam aspek penting untuk bangunan ramah lingkungan meliputi:

1) Penataan dan penggunaan lahan sesuai dengan peruntukannya dan berkelanjutan

2) Penghematan sumber daya energy

3) Konservasi sumber daya air untuk menjamin keberlanjutan penyediaan air bersih

4) Pemilihan material yang ramah lingkungan dan memiliki daur hidup yang panjang

5) Peningkatan kesehatan dan kenyamanan dalam ruang yang sehat dan nyaman

 6) pengelolaan sistem bangunan yang mendukung keberlanjutan lingkungan.

DAFTAR PUSAKA

Hidayat, Atep Afia dan Muhammmad Kholill , (2017), Kimia, Industri dan teknologi hijau , Patona Media

Prawibawa, Putu Dera Lesmana dan Happy Ratna Santosa,(2015), Konsep arsitektur hijau daklam penerapan hunian susun dikawasan segi empat tunjungan Surabaya

Karuniastuti, Nurhenu , (2013), Banguna Ramah Lingkungan 

SOLAR CELL SEBAGAI ENERGI BARU PENGGANTI PLN

Abstrak

Energi surya merupakan energi terbesar di bumi yang dapat dikonversikan menjadi energi listrik. Energi ini dimanfaatkan oleh manusia dalam memenuhi kebutuhan yang sangat diperlukan pada masa sekarang dan mendatang. Sasaran pemanfaatan listrik surya adalah elektrifikasi untuk daerah terpencil sebagai pemerataan hasil pembangunan, pemanfaatan energi lokal sebagai pelaksana kebijaksanaan pemerintah tentang penggunaan energi terutama non BBM, dan sebagai energi alternatif untuk keperluan cadangan energi pada konsumen listrik. Selain itu energi surya dapat juga dimanfaatkan untuk pembangkit listrik sebagai cadangan pada penggunaan laboratorium apabila aliran listrik tidak menyala. Penelitian terlebih dahulu melihat karakterisrtik energi listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik tenaga surya (PLTS). Karakteristik ini dipengaruhi oleh beberapa hal diantaranya kondisi cuaca dan lamanya penyinaran pada suatu daerah yang berpengaruh terhadap nilai intensitas cahaya, tegangan (V), arus (I) dan daya yang dapat ditimbulkan. Dari penelitian didapatkan Panel surya yang terpasang dapat menghasilkan daya 431.55 Watt selama 9 jam penyinaran matahari selama satu hari.

Kata kunci : energi surya,  Energi Hijau, PLTS Mesin Stirling

Pendahuluan

Energi Surya adalah sumber energi yang tidak akan pernah habis ketersediaannya dan energi ini juga dapat di manfaatkan sebagai energi alternatif yang akan di ubah menjadi energi listrik, dengan menggunakan sel surya. Energy ini merupakan salah satu energy terbarukan .Sel surya atau solar call sejak tahun 1970-an telah mengubah cara pandang kita tentang energi dan memberi jalan baru bagi manusia untuk memperoleh energi listrik tanpa perlu membakar bahan bakar fosil sebagaimana pada minyak bumi, gas alam, batu bara, atau reaksi nuklir. Sel surya juga mampu beroperasi dengan baik di hampir seluruh belahan bumi yang tersinari matahari tanpa menghasilkan polusi yang dapat merusak lingkungan sehingga lebih ramah lingkungan.

 Cara kerja sel surya adalah dengan memanfaatkan teori cahaya sebagai partikel, Sebagaimana diketahui bahwa cahaya baik yang tampak maupun yang tidak tampak memiliki dua buah sifat yaitu dapat sebagai gelombang dan dapat sebagai partikel yang disebut dengan photon. Penemuan ini pertama kali diungkapkan oleh Einstein pada tahun 1905.

Panel surya adalah alat yang terdiri dari sel surya yang mengubah cahaya menjadi listrik. Mereka disebut surya atas Matahari atau "sol" karena Matahari merupakan sumber cahaya terkuat yang dapat dimanfaatkan. Panel surya sering kali disebut sel photovoltatic, photovoltaic dapat diartikan sebagai "cahaya-listrik". Sel surya atau sel PV bergantung pada efek photovoltaic untuk menyerap energi Matahari dan menyebabkan arus mengalir antara dua lapisan bermuatan yang berlawanan.

Di Indonesia pemanfaatan Energi matahari sebagai pembangkit listrik belum maksimal, mengingat energi matahari yang melimpah di Indonesia yang terletak pada garis khatulistiwa. Sinar matahari yang bersinar sepanjang tahun di seluruh wilayah Indonesia memiliki radiasi matahari rata-rata 4,8 kWh/m2 . Kriteria wilayah indonesia ini memiliki potensi untuk pembangunan pembangkit tenaga surya.

Menanggulangi padamnya listrik, industri besar menggunakan genset sebagai pengganti, yang memerlukan jumlah Bahan Bakar Minyak (BBM) yang tinggi dan harganya semakin mahal membuat industri besar berfikir ulang untuk menekan biaya produksi. Lokasi yang berada di dataran tinggi dengan potensi radiasi sinar matahari yang baik, pembangkit tenaga surya cocok digunakan mengingat energi panas matahari yang tidak akan pernah habis. Penulis mencoba melakukan pengembangan pembangkit listrik solar dish stirling sebagai energi alternatif untuk membantu  mengatasi terbatasnya pasokan listrik.

ISI

Sel surya atau yang disebut juga (Fotovoltaik ) adalah piranti semiconductor yang dapat mengubah energi matahari secara langsung menjadi energ listrik DC (arus searah) dengan menggunakan kristal Si (silicon ) yang tipis. Sebuah kristal silindris Si diperoleh dengan cara memanaskan Si itu dengan tekanan yang diatur sehingga Si itu berubah menjadi penghantar. Bila kristal silindris itu dipotong stebal 0,3 mm, akan terbentuklah sel-sel silikon yang tipis atau yang disebut juga dengan sel surya (fotovoltaik ). Sel-sel silikon itu dipasang dengan posisi sejajar/seri dalam sebuah panel yang terbuat dari alumunium atau baja anti karat dan dilindungi oleh kaca atau plastik. Kemudian pada tiap-tiap sambungan sel itu diberi sambungan yang berbeda potensial yang menyatu disebut dengan daerah deplesi ( depletion region ). Bila sel-sel itu terkena sinar matahari maka pada sambungan itu akan mengalir arus listrik. Besarnya arus/tenaga listrik itu tergantung pada jumlah energi cahaya yang mencapai silikon itu dan luas permukaan sel itu ( wikipedia.org 2010 ).

 Ketika seberkas cahaya dikenakan pada logam, ada elektron yang keluar dari permukaan logam. Gejala ini disebut efek fotolistrik. Efek fotolistrik diamati melalui prosedur sebagai berikut. Dua buah pelat logam (lempengan logam tipis) yang terpisah ditempatkan di dalam tabung hampa udara. Di luar tabung kedua pelat ini dihubungkan satu sama lain dengan kawat. Mula-mula tidak ada arus yang mengalir karena kedua plat terpisah. Ketika cahaya yang sesuai dikenakan kepada salah satu pelat, arus listrik terdeteksi pada kawat. Ini terjadi akibat adanya elektron-elektron yang lepas dari satu pelat dan menuju ke pelat lain secara bersama-sama membentuk arus listrik. Hasil pengamatan terhadap gejala efek fotolistrik memunculkan sejumlah fakta yang merupakan karakteristik dari efek fotolistrik.

Cara kerja dari photovoltaic cell sangat tergantung kepada sinar matahari yang diterimanya. Kondisi iklim (missal awan tebal dan kabut) mempunyai efek yang sangat signifikan terhadap jumlah energi matahari yang diterima sel sehingga akan mempengaruhi pula unjuk kerjanya seperti pembuktian dalam penelitian Youness et. al. (2005) dan Pucar dan Despic (2002).

Potensi Energi Surya

Energi surya merupakan energi yang potensial dikembangkan di Indonesia, mengingat Indonesia merupakan negara yang terletak di daerah khatulistiwa. Energi surya yang dapat dibangkitkan untuk seluruh daratan Indonesia yang mempunyai luas 2 juta km2 rata-rata sebesar 5,10 mW atau 4,8 kWh/m2/hari. Oleh karena itu energi surya memiliki keunggulan-keunggulan dibandingkan dengan energi fosil, diantaranya:

 · Sumber energi yang mudah didapatkan.

· Ramah lingkungan.

 · Sesuai untuk berbagai macam kondisi geografis.

· Instalasi, pengoperasian dan perawatan mudah.

· Listrik dari energi surya dapat disimpan dalam baterai, dipakai langsung atau disambungkan ke grid.

Energi surya berupa radiasi elektromagnetik yang dipancarkan ke bumi berupa cahaya matahari yang terdiri atas foton atau partikel energi surya yang dikonversikan menjadi energi listrik. Energi surya yang sampai pada permukaan bumi disebut sebagai radiasi surya global yang diukur dengan kepadatan daya pada permukaan daerah penerima. Rata-rata nilai dari radiasi surya atmosfir bumi adalah 1.353 W/m yang dinyatakan sebagai konstanta surya (Buku Panduan PNPM Energi Terbarukan, 2011).

Intensitas radiasi surya dipengaruhi oleh waktu siklus perputaran bumi, kondisi cuaca meliputi kualitas dan kuantitas awan, pergantian musim dan posisi garis lintang. Intensitas radiasi sinar matahari di Indonesia berlangsung 4 - 5 jam per hari. Produksi energi surya pada suatu daerah dapat dihitung sebagai berikut:

𝐸=𝐼 𝑥 𝐴

dimana, E = Energi surya yang dihasilkan (W) I = Irradiasi/Intensitas radiasi surya rata-rata yang diterima selama satu jam (W/m2 ) A = Luas area (m2 )

Teknologi Pembangkit Listrik Dish Stirling

Pembangkit listrik tenaga surya berbasis mesin stirling menggunakan cermin yang berbentuk parabola berfungsi sebagai reflektor. Fungsi reflektor ini ialah untuk memantulkan dan memfokuskan cahaya matahari ke receiver atau heat driver yang dipasang diatas cermin pemfokus tersebut. Receiver kemudian menyerap energi cahaya matahari tersebut dalam temperatur yang sangat tinggi dan mengubahnya menjadi energi panas. Energi panas ini dapat langsung digunakan sebagai pemanas untuk membantu dalam proses reaksi kimia, tapi yang sering digunakan ialah untuk pembangkit tenaga listrik. Energi panas ini kemudian dirubah lagi menjadi energi gerak atau mekanik dalam mesin stirling. Energi panas ini berfungsi untuk menggerakan piston-piston yang ada didalam mesin stirling. Generator yang sudah tergabung dalam mesin stirling merubah energi mekanik dari piston menjadi energi energi listrik yang berbentuk Alternating Current (AC).

Sistem pembangkit tenaga surya berbasis mesin stirling menangkap cahaya matahari dan mengkonsentrasikannya ke mesin stirling. Energi ini ditransfer melalui receiver atau penerima panas yang dapat menyerap dan menyalurkan energi panas ke mesin stirling. Dalam sistem ini, mesin stirling mempunyai peran paling penting dari keseluruhan proses sistem. Efisiensi yang tinggi, kestabilan daya keluaran, murah perawatan dan berpotensi dapat digunakan dalam jangka waktu yang lama membuat mesin stirling ini, mesin yang paling cocok digunakan dalam sistem pembangkit listrik tenaga surya. Sebuah mesin stirling sederhana terdiri atas Piston kompresi, piston kontraksi dan tiga buah heat exchanger. (IJRED, 2016).

Sebuah sistem pembangkit listrik tenaga surya berbasis mesin stirling merupakan pembangkit yang berdiri sendiri (stand alone) mirip dengan pembangkit listrik tenaga angin. Sistem pembangkit listrik tenaga surya ini terdiri atas collector atau concentrator dan Power Conversion Unit. (SES, 2007)

Mesin stirling menggunakan pembakaran diluar, oleh karena itu mesin ini dapat menghasilkan gaya mekanik dari berbagai sumber energi, terutama energi matahari. Dalam kurun waktu beberapa tahun ini, banyak teknisi yang menganalisis mesin stirling dan heat losses-nya. Namun, ada beberapa pekerjaan analisis yang berfokus untuk mengoptimalkan daya keluaran dan efisiensinya. Performa Mesin Stirling bergantung pada prinsip kerja fluida dan termodinamika dan tipe mesin stirling itu sendiri. (IJRED, 2016).

Kesimpulan

1.      Intensitas cayaha yang masuk dan terserap oleh panel surya setiap waktu selalu berubahubah, umumnya intensitas cahaya matahari pada pagi dan sore hari rendah, intensitas cahaya matahari pada pagi hari dalam kondisi cerah adalah 185051 lux pada jam 09:00 sedangkan disore hari jam 17:00 sebesar 98100 lux.

2.      Panel surya yang terpasang dapat menghasilkan daya 431.55 Watt selama 9 jam penyinaran matahari selama satu hari.

3.      Pembangkit listrik tenaga surya berbasis mesin stirling model SES menghasilkan energi listrik sebesar 30.895 kWh atau 31 MWh, WGA 12.322 kWh atau 12,3 MWh, SBP 5.353 kWh atau 5,4 MWh tiap tahun, terbilang tinggi untuk satu pembangkit listrik energi terbarukan.

4.      Penggunaan solar cell dapat menghemat pengeluaran biaya untuk listrik dalam jangka panjang.

DAFTAR PUSAKA

HIdayat, Atep Afia dan Muhammad Kholill, (2017), Kimia, Industri dan Teknologi Hijau , Pantona Media.

Kurnianto, Fajar, (2016), Analisis potensi Pembangkit Listrik  Solar Dish Stirling dalam penyediaan energy listrik di bidang industry.

Dzulfikar, daffi dan wisnu broto, (2016),Optimalisasi pemanfaatan energy tenaga surya skala rumah tangga

Dewi, Afrita Yuanna dan antonov, (2013), Pemanfaatan Energi surya senagai suplai cadangan pada laboratorium elektro dasar  di Institut Teknologi Padang.

PENGGUNAAN BIODESEL DARI MINYAK GORENG BEKAS

Oleh : Mohamad Hanafiah Dwijaya (F30-Mohamad)

Abstrak

Biodiesel merupakan salah satu bahan bakar alternatif. Biodiesel dapat dibuat dari minyak sawit dan bahan baku lainnya. Penelitian ini mempelajari kondisi optimum minyak Biodiesel minyak sawit dengan reaksi metanolisis katalis heterogen kalsium oksida (CaO) komersial dibantu oleh penyinaran gelombang mikro. Perlakuan awal katalis untuk mendapatkan kondisi optimum telah dilakukan kalsinansi pada 500oC selama 1 jam. Pengurangan FFA mencapai 0,2% dengan esterifikasi. Hasil biodiesel dianalisis dengan gas kromatografi untuk mengukur total konversi metil ester. Kondisi optimum untuk transesterifikasi adalah 400 watt dengan katalis 5% CaO dari berat minyak, memiliki yield biodiesel 75,60% dan konversi metil ester 92%. Secara umum, kualitas produk biodiesel dalam percobaan ini tidak dapat memenuhi persyaratan standar biodiesel secara komersial. Kata Kunci : Biodiesel, Minyak Sawit, Katalis Heterogen, Gelombang Mikro, CaO

PENDAHULUAN

Selama krisis energi dewasa ini, harga minyak mentah menjadi mahal dan masalah lingkungan telah mendorong pemerintah dan masyarakat untuk menetapkan kebijakan energi nasional dengan penekanan pada energi terbarukan seperti biodiesel untuk mengurangi konsumsi bahan bakar fosil dan untuk meningkatkan keamanan energi negara. Di Thailand dan Indonesia, kelapa sawit adalah sumber daya biomassa yang memiliki potensi tinggi sebagai sumber energi terbarukan untuk produksi biodiesel. Minyak sawit mentah (KELAPA SAWIT) dari buah sawit telah menghasilkan sekitar 180 kg per ton tandan buah segar (TBS) (H-Kittikun et al., 2000). Pada tahun 2007, tingkat produksi TBS dari hampir 6,4 juta ton per tahun secara teori dapat digunakan untuk memproduksi 1,15 juta ton minyak sawit per tahun (OAE, 2009). Biodiesel biasanya dibuat dengan reaksi transesterifikasi trigliserida (minyak nabati) untuk metil ester dengan metanol menggunakan natrium atau kalium hidroksida yang dilarutkan dalam metanol sebagai katalis. Biodiesel dapat diproduksi melalui reaksi antara minyak sawit dengan alkohol menggunakan katalis heterogen. Dalam penelitian ini, jenis alkohol yang digunakan adalah metanol sebagai alkohol derivatif yang memiliki berat molekul rendah sehingga kebutuhan untuk alkoholisis relatif sedikit, lebih murah dan lebih stabil. Selain itu, aktivasi reaksi lebih tinggi bila dibandingkan dengan etanol (Prihandana et al., 2006). Jadi reaksi untuk menghasilkan biodiesel disebut reaksi metanolisis. Katalis yang sering digunakan dalam pembuatan biodiesel adalah katalis homogen, katalis homogen tidak begitu populer sekarang karena proses pemisahannya yang sulit. Jadi alternatif lainnya adalah katalis heterogen yang dianggap lebih ekonomis dan lebih mudah dalam pemisahan produk biodiesel . KOH dan NaOH sering digunakan dalam produksi biodiesel sebagai katalis homogeny, namun penggunaan katalis ini memiliki kelemahan, yaitu pemisahan katalis dari produk cukup rumit . Sisa katalis homogen dapat menjadi limbah dari biodiesel yang dihasilkan ( Herman.S & Zahrina.I , 2006) . Selain itu, Katalis homogen dapat bereaksi dengan asam membentuk sabun lemak bebas sehingga akan mempersulit pemurnian , menurunkan hasil biodiesel dan meningkatkan konsumsi katalis dalam reaksi metanolisis ( Gozan et al ,2007;Nasikin et al, 2004 ) . Penggunaan katalis heterogen dalam produksi biodiesel dapat mengatasi beberapa kelemahan yang dimiliki oleh katalis homogeny. Pemisahan katalis heterogen produk cukup sederhana , yaitu dengan menggunakan penyaringan . Salah satu katalis yang dapat digunakan dalam reaksi metanolisis heterogen adalah kalsium karbonat ( CaCO3 ) yang dibakar pada suhu dan waktu tertentu ke Kalsium Oksida ( CaO ) Gambar 1. Reaksi metanolisis dengan katalis basa heterogen CaO2 2. METODOLOGI

 Penelitian dilakukan dengan menggunakan metode eksperimen di laboratorium. Pembuatan biodiesel dari minyak sawit menggunakan katalis Heterogen (CaO) dibantu dengan radiasi gelombang mikro. Kondisi optimum diperoleh dengan memvariasikan kekuatan microwave, dan katalis. Biodiesel yang dihasilkan dianalisa densitas, yield, FFA, Angka asam dengan metode uji laboratorium dan Konversi menggunakan Gas Chromatography. Bahan baku biodiesel yang digunakan dalam penelitian ini adalah Refined Palm Oil dan metanol 98% (MERCK). Katalis yang digunakan yaitu katalis homogen asam sulfat pekat 98% untuk esterifikasi dan katalis heterogen kalsium oksida (CaO) 96% untuk reaksi transesterifikasi. Aktivasi katalis dilakukan sebelum reaksi transesterifikasi, dengan memanaskan CaO pada furnace dalam temperature 500oC selama 1 jam. Pada penelitian ini digunakan variable bebas dan variable tetap. Variabel bebas yang dipelajari adalah konsentrasi katalis 1%, 3%, 5% dari berat minyak dan kekuatan daya gelombang mikro 200 watt, 300 watt, dan 400 watt. Sedangkan variable tetap adalah perbandingan mol metanol dan minyak sebesar 18:1, waktu reaksi 20 menit, kecepatan pengadukan transesterifikasi 600 rpm, jumlah katalis asam sulfat 3% dari berat minyak sebanyak 100 gram untuk setiap sampel. Langkah pertama yang dilakukan dengan pengurangan FFA melalui reaksi esterifikasi terlebih dahulu untuk mengubah asam lemak menjadi ester dengan pemanasan konvensional selama 60 menit dengan temperature 65oC dijaga konstan sampai reaksi selesai. Hasil esterifikasi didiamkan selama 24 jam di corong pemisah dan hasil esterifikasi pada lapisan bawah corong pisah akan digunakan pada reaksi transesterifikasi. .Langkah selanjutnya dalam penelitan ini adalah pretreatment katalis kalsium oksida dengan kalsinasi katalis CaO di dalam tungku dengan temperature 500oC selama 1 jam, lalu dicampurkan dengan metanol yang akan direaksikan dan diaduk selama 15 menit dengan kecepatan pengadukan 300-400 rpm. Setelah perlakuan katalis selesai, reaksi metanolis dilakukan pada reaktor batch berupa labu reaksi yang dihubungkan dengan kondensor pada microwave konvensional seperti yang ditunjukkan gambar 2. Reaksi dilakukan untuk semua variasi katalis dan daya gelombang mikro. Hasil transesterifikasi didiamkan pada corong pisah selama 6 jam dan biodiesel dipisahkan dari gliserol, katalis lalu dicuci dengan aquades dengan perbandingan 1:1, temperature aquades 50-60oC untuk memisahkan sabun dari crude biodiesel. Pencucian dilakukan di corong pisah selama 2 kali dan biodiesel dikeringkan pada oven laboratorium dengan temperature 90oC selama 6 jam untuk menghilangkan kadar air. Dari hasil uji biodiesel akan didapatkan perolehan yield biodiesel, FFA hasil transesterifikasi, angka asam, densitas, dan konversi biodiesel yang dianalisa gas kromatografi AS 2000.

 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Dalam pembuatan biodiesel menggunakan minyak kelapa sawit sebagai bahan baku telah ditemukan bahwa kandungan asam lemak bebas masih cukup tinggi untuk melakukan reaksi metanolisis , sebelum reaksi dilakukan , kita perlu mengurangi persentase asam lemak bebas dalam minyak sawit dengan mengkonversi asam lemak bebas ( FFA ) menjadi ester melalui reaksi esterifikasi. Rasio molar metanol dengan minyak adalah 18:1 , lalu ditambahkan ke 100 gr minyak dan 3 % asam sulfat ( H2SO4 ) dari berat minyak . Esterifikasi dilakukan dengan pemanasan konvensional selama 1 jam pada suhu 65oC (Buathip T et al, 2013). Diketahui kandungan FFA pada minyak sebanyak 1,06 % dan setelah pengurangan FFA melalui esterifikasi , asam lemak bebas ( FFA ) telah berubah menjadi 0,20 % . Menurut Garpen ( 2004) kadar FFA diperbolehkan dalam katalis basa adalah < 1 % atau setara dengan 2 mg KOH/g sampel ( Berrios , 2007) . Reaksi esterifikasi membutuhkan metanol dan katalis asam untuk mengubah FFA menjadi ester dan air. Penggunaan katalis asam untuk reaksi ini memiliki alasan yaitu tidak menyebabkan reaksi saponifikasi dengan kandungan FFA tinggi. Studi tentang pembuatan biodiesel melalui pemanasan batch konvensional telah dilakukan oleh banyak orang dan tentunya lebih mahal karena energi yang dipakai lebih tinggi dan waktu proses yang lama , Padil (2010) telah melakukan penelitian tentang transesterifikasi minyak nabati dengan menggunakan CaO dengan pemanasan batch konvensional dan dihasilkan konversi methyl ester sekitar 73,03 % dan 73,38 % reaksi ini membutuhkan suhu sekitar 105oC dengan waktu reaksi 1,5 jam . Ini berarti menggunakan pemanas konvensional membutuhkan waktu reaksi yang lama untuk membuat FAME (Fatty Acid Methyl Ester), namun kita dapat mengurangi semua itu dengan microwave . Dalam hal ini microwave komersial digunakan reactor skala batch . Metode batch memiliki beberapa keuntungan jika kita bandingkan dengan metode continous karena lebih mudah dalam mengontrol proses dan tidak perlu banyak peralatan untuk melakukan percobaan. Transesterifikasi membutuhkan banyak metanol untuk mengubah trigliserida menjadi metil ester , itu sebabnya dalam penelitian menggunakan perbandingan molar tinggi antara metanol dan minyak (18:01) , hal itu akan membuat keseimbangan reaksi akan bergerak ke arah kanan (produk) dan membuat konversi metil ester menjadi lebih tinggi , karena 3 mol metanol dan 1 mol trigliserida akan membentuk 3 mol metil ester dan 1 mol gliserol. ( Bradshaw dan Meuly , 1994). Dalam percobaan ini telah dilakukan reaksi transesterifikasi dengan berbagai katalis 1 % , 3 % dan 5 % dari berat minyak untuk setiap sampel dan juga kekuatan daya microwave 200 watt , 300 watt , dan 400 watt . wakty setiap reaksi adalah sama yaitu 20 menit dan kecepatan pengadukan yang sama juga untuk setiap sampel yaitu 600 rpm . Produk utama metanolisis adalah biodiesel ( metil ester ) , dan gliserol. Biasanya proses pembuatan biodiesel dengan katalis heterogen akan membuat 3 lapisan , bagian bawah adalah katalis yang digunakan , bagian tengah adalah gliserol dan atas adalah produk ( biodiesel), tapi dari percobaan ini didapatkan 4 lapisan dengan pemanasan microwave dibawah 300oC . lapisan bagian atas adalah metanol berlebih yang belum bereaksi atau diduga tidak bereaksi , di tengah adalah biodiesel , di lapisan 3 adalah gliserol dan lapisan 4 adalah katalis. Diasumsikan bahwa pada suhu rendah metanol tidak dapat terkonversi penuh menjadi biodiesel karena reaksi waktu yang singkat . Tetapi pada 300oC - 400oC ,,semua metanol telah diubah menjadi biodiesel dan hanya menghasilkan 3 lapisan . Lapisan adalah biodiesel , lapisan tengah adalah gliserol dan lapisan 3 adalah katalis. Hasil yang ditampilkan produk dapat dilihat pada gambar 4.1. Kita bisa melihat dari data yang ditampilkan hasil tertinggi adalah 300 watt daya microwave dan katalis 1 % CaO menghasilkan 91% yield biodiesel. Dan yield terendah pada 200 watt daya dan dengan katalis 1 % CaO yang hanya memiliki 60,48% yield biodiesel. Itu berarti 300 watt lebih baik daripada 200 watt . kekuatan daya gelombang mikro telah dipelajari Putra,RP dkk ( 2012) , mereka mendapatkan hasil sekitar 60,11% yield biodiesel dalam 20 menit reaksi pada 200 watt dengan katalis 1 % CaO. Tapi untuk kondisi reaksi dengan suhu 300 watt dengan konsentrasi katalis 3 % dan 5 % , yield biodiesel adalah berkurang dari 91,15% menjadi 86,6 % dan 77,34 % . Diduga bahwa terjadi human error saat pencucian biodiesel. Karena berdasarkan grafik di atas bahwa 200 watt dan 400 watt daya gelombang mikro , yield biodiesel akan naik untuk katalis yang lebih tinggi . Penggunaan katalis dapat mempengaruhi hasil yang diperoleh, dalam hal waktu dan suhu reaksi tergantung pada karakteristik masing-masing katalis. Penelitian sebelumnya telah dilakukan menggunakan NaOH sebagai katalis basa homogen dan membentuk biodiesel sebesar 98 % pada 260 Watt dan suhu operasi 50oC selama 20 menit. Gambar 3. Grafik Perbandingan Terhadap Yield Biodiesel Dengan Variasi Katalis dan Daya Gelombang Mikro. suhu operasi 50oC selama 20 menit. ( Santoso dan Wijaya, 2009). Seperti kita ketahui katalis homogen akan menghasilkan yield yang lebih tinggi tetapi membutuhkan biaya produksi yang lebih besar dan pemisahannya sulit. Analisis oleh Trace Gas Chromatography AS 2000 digunakan untuk menentukan jenis senyawa yang terkandung dalam metil ester dari minyak sawit , dan untuk menghitung persentase konversi Fatty Acid Methyl Ester ( FAME ) pada biodiesel yang terbentuk . Analisis ini menghasilkan puncak spektrum masing-masing menunjukkan jenis metil ester tertentu. Berdasarkan data dari GC , berbagai jenis metil ester untuk biodiesel dapat diketahui. Analisis senyawa biodiesel dilakukan terhadap puncak fragmentasi yang dapat diidentifikasi sebagai senyawa biodiesel berdasarkan kemiripan dengan senyawa standar. Senyawa A dikatakan mirip dengan senyawa standar jika memiliki berat molekul yang sama , pola serupa, fragmen, dan nilai indeks kesamaan yang tinggi . Untuk menggunakan GC kita membutuhkan larutan standar,heksana dan sampel. Dalam penelitian ini digunakan 2 ml heksana dan dicampur dengan 0,2 ml minyak.

KESIMPULAN

Dari hasil penelitian dan pembahasan dapat disimpulkan sebagai berikut:

 1. Radiasi gelombang mikro (microwave) dapat dimanfaatkan dalam proses pembuatan biodiesel dari minyak sawit melalui proses transesterifikasi secara batch.

2. Penggunaan radiasi gelombang mikro dalam pembuatan biodiesel dari minyak sawit dengan daya yang lebih tinggi mampu meningkatkan hasil yield biodiesel . Daya yang optimal adalah 300 watt pada rasio mol minyak sawit dengan metanol 1:18 dan jumlah katalis 1% dari berat minyak memiliki yield biodiesel sebesar 91,15 %

3. Penyinaran gelombang mikro membuktikan bahwa dapat mengurangi waktu reaksi menjadi sangat singkat. Semakin tinggi daya gelombang mikro maka dapat meningkatkan konversi metil ester . Daya yang optimal adalah 400 watt pada rasio mol minyak sawit dengan metanol pada 1:18 dan persentase konversi mencapai 92 % dari FAME

4. Kondisi optimum dalam percobaan ini berada pada 400 watt dan 5 % CaO , yang memiliki hasil yang lebih baik daripada yang lain

5. Dari variasi berbagai katalis CaO , diperoleh bahwa kondisi optimum untuk percobaan ini adalah 5 % katalis dari berat minyak dalam perbandingan molar minyak dan metanol 1:18.

6. Semakin banyak penambahan katalis CaO pada daya 200 dan 400 watt dapat meningkatkan konversi

7. Senyawa biodiesel dari minyak sawit pada percobaan ini telah dianalisa melaluii gas kromatografi (AS 2000) adalah sebagai berikut : metil palmitat , metil palmitoleate , metil stearat , dan metil oleat.

 8. Secara umum, kualitas biodiesel yang dihasilkan dalam penelitian ini belum dapat memenuhi persyaratan standar cukup biodiesel Berdasarkan hasil studi eksperimental yang telah dilakukan.

DAFTAR PUSAKA

Hidayat,Atep Afia , 2017, kimia ,industri dan teknologi hijau

Susila Arita.R.*, Attaso.K, Rangga Septian,2013, pembuatan biodiesel dari minyak kelapa sawit 

Penggunaan Tanaman Air sebagai Pencegah Pencemaran Air

ABSTRAK

Pengelolaan lingkungan hidup merupakan kewajiban bersama berbagai pihak baik pemerintah, pelaku industri, dan masyarakat luas. Hal ini menjadi lebih penting lagi mengingat Indonesia sebagai negara yang perkembangan industrinya cukup tinggi dan saat ini dapat dikategorikan sebagai negara semi industri (semi industrialized country). Sebagaimana lazimnya negara yang masih berstatus semi industri, target yang lebih diutamakan adalah peningkatan pertumbuhan output, sementara perhatian terhadap eksternalitas negatif dari pertumbuhan industri tersebut sangat kurang, sehingga akan menyebabkan dampak kerusakan lingkungan. Kerusakan lingkungan diakibatkan oleh berbagai faktor, antara lain oleh pencemaran. Pencemaran ada yang diakibatkan oleh alam, dan ada pula yang diakibatkan oleh perbuatan manusia.  Ada tiga macam  jenis pencemaran yaitu pencemaran air, udara dan tanah, pencemaran udara disebabkan oleh asap buangan seperti CO2, SO, SO2, CFC, CO, dan asap rokok, pencemaran air terjadi pada sumber-sumber air seperti danau, sungai, laut dan air tanah yang disebabkan olek aktivitas manusia. Sedangkan pencemaran tanah dapat terjadi secara langsung, pencemaran tanah melalui air Dan pencemaran tanah melalui udara. Pencemaran dapat ditangani dengan tindakan secara administratif, dengan menggunakan teknologi, dan melalui edukatif/Pendidikan.  Dengan tiga pendekatan diatas diharapkan kerusakan lingkungan akibat pencemaran dapat diminimalisisi.

Kata Kunci : Pencemaran Air , Limbah Rumah Tangga, bio toilet, Tanaman Air

A.      LATAR BELAKANG

Bahtiar (2007)  menyatakan manusia merupakan komponen lingkungan alam yang bersama-sama dengan komponen alam lainnya, hidup bersama dan mengelola lingkungan dunia. Karena manusia adalah makhluk yang memiliki akal dan pikiran, peranannya dalam mengelola lingkungan sangat besar. Manusia dapat dengan mudah mengatur alam dan lingkungannya sesuai dengan yang diinginkan melalui pemanfaatan ilmu dan teknologi yang dikembangkannya. Akibat perkembangan ilmu dan teknologi yang sangat pesat, kebudayaan manusia pun berubah dimulai dari budaya hidup berpindahpindah (nomad), kemudian hidup menetap dan mulai mengembangkan buah pikirannya yang terus berkembang sampai sekarang ini. Hasilnya berupa teknologi yang dapat membuat manusia lupa akan tugasnya dalam mengelola bumi. Sifat dan perilakunya semakin berubah dari zaman ke zaman. Sekarang ini manusia mulai bersifat boros, konsumtif dan cenderung merusak lingkungannya. Lingkungan mempunyai daya dukung dan daya lenting. Daya dukung berarti kemampuan lingkungan untuk dapat memenuhi kebutuhan sejumlah makhluk hidup agar dapat tumbuh dan berkembang secara wajar didalamnya. Daya lenting berarti kemampuan untuk pulih kembali kepada keadaan setimbang. Kegiatan manusia amat berpengaruh pada peningkatan atau penurunan daya dukung maupun daya lenting lingkungan. Manusia dapat meningkatkan daya dukung lingkungan, tetapi karena keterbatasan kemampuan dan kapasitas lingkungan, tidak mungkin terus ditingkatkan tanpa batas, sehingga manusia secara sadar ataupun tidak menyebabkan ketidaksetimbangan atau kerusakan lingkungan.

Pengelolaan lingkungan hidup merupakan kewajiban bersama berbagai pihak baik pemerintah, pelaku industri, dan masyarakat luas. Hal ini menjadi lebih penting lagi mengingat Indonesia sebagai negara yang perkembangan industrinya cukup tinggi dan saat ini dapat dikategorikan sebagai negara semi industri (semi industrialized country). Sebagaimana lazimnya negara yang masih berstatus semi industri, target yang lebih diutamakan adalah peningkatan pertumbuhan output, sementara perhatian terhadap eksternalitas negatif dari pertumbuhan industri tersebut sangat kurang. Beberapa kasus pencemaran terhadap lingkungan telah menjadi topik hangat di berbagai media masa, misalnya pencemaran Teluk Buyat di Sulawesi Utara yang berdampak terhadap timbulnya bermacam penyakit yang menyerang penduduk yang tinggal di sekitar teluk tersebut (Pranowo, 2005)

Kerusakan lingkungan diakibatkan oleh berbagai faktor, antara lain oleh pencemaran. Pencemaran ada yang diakibatkan oleh alam, dan ada pula yang diakibatkan oleh perbuatan manusia. Pencemaran akibat alam antara lain letusan gunung berapi. Bahan-bahan yang dikeluarkan oleh gunung berapi seperti asap dan awan panas dapat mematikan tumbuhan, hewan bahkan manusia. Lahar dan batu-batu besar dapat merubah bentuk muka bumi. Pencemaran akibat manusia adalah akibat dari aktivitas yang dilakukannya. Lingkungan dapat dikatakan tercemar jika dimasuki atau kemasukan bahan pencemar yang dapat mengakibatkan gangguan pada mahluk hidup yang ada didalamnya. Gangguan itu ada yang segera nampak akibatnya, dan ada pula yang baru dapat dirasakan oleh keturunan berikutnya. Kerusakan lingkungan akibat aktivitas manusia di mulai dari meningkatnya jumlah penduduk dari abad ke abad (Bahtiar, 2007)

Meningkatnya aktivitas manusia di rumah tangga menyebabkan semakin besarnya volume limbah yang dihasilkan dari waktu ke waktu. Volume limbah rumah tangga meningkat 5 juta m3 pertahun, dengan peningkatan kandungan rata-rata 50% (Haryoto, 1999). Konsekuensinya adalah beban badan air yang selama ini dijadikan tempat pembuangan limbah rumah tangga menjadi semakin berat, termasuk terganggunya komponen lain seperti saluran air, biota perairan dan sumber air penduduk. Keadaan tersebut menyebabkan terjadinya pencemaran yang banyak menimbulkan kerugian bagi manusia dan lingkungan.

Pada berbagai tempat di tanah air, limbah cair rumah tangga belum terjangkau oleh teknologi pengolahan limbah. Selain biaya yang mahal dan penerapan yang sulit, masih kuatnya pemikiran dan anggapan sebagian besar masyarakat bahwa pembuangan limbah rumah tangga secara langsung ke lingkungan tidak akan menimbulkan dampak yang serius. Dalam kondisi demikian, diperlukan suatu sistem pengolahan limbah rumah tangga yang selain murah dan mudah diterapkan, juga dapat memberi hasil yang optimal dalam mengolah dan mengendalikan limbah rumah tangga sehingga dampaknya terhadap lingkungan dapat dikurangi. Salah satu pemikiran yang dapat dikembangkan, adalah pemanfaatan sumberdaya alam yang telah diketahui memiliki kaitan erat dengan proses penjernihan limbah rumah tangga, dalam hal ini berbagai jenis tanaman air yang tumbuh pada kolam-kolam atau genangan air di sekitar permukiman.

ISI

Pencemaran air terjadi pada sumber-sumber air seperti danau, sungai, laut dan air tanah yang disebabkan olek aktivitas manusia. Elyazar dkk. (2007)  menyatakan laut sama dengan ekosistem lainnya memiliki daya homeostatis yaitu kemampuan untuk mempertahankan keseimbangan dan merupakan ekosisitem perairan yang memiliki daya dukung (carrying capacity) untuk memurnikan diri (self purification) dari segala gangguan yang masuk ke dalam badan-badan perairan tersebut.  Pada kenyataanya, perairan pesisir merupakan penampungan (storage system) akhir segala jenis limbah yang dihasilkan oleh aktivitas manusia.   Lestari dan Edward  (2004) menyatakan  limbah akibat dari aktivitas manusia seperti limbah industri baik padat, cair maupun gas limbah tersebut mengandung bahan kimia yang beracun dan berbahaya masuk ke perairan laut yang dapat menimbulkan pencemaran terhadap perairan.

Keracunan logam berat umumnya berawal dari kebiasaan memakan makanan yang berasal dari laut terutama ikan, udang, dan tiram yang sudah terkontaminasi oleh logam berat. Logam berat yang ada dalam air laut, selanjutnya dengan adanya proses biomagnifikasi yang bekerja di lautan, kadar logam berat yang masuk akan terus ditingkatkan, selanjutnya akan berasosiasi dengan sistem rantai makanan, masuk ke tubuh biota perairan, dan akhirnya ke tubuh manusia yang mengkonsumsinya.  Dalam tubuh manusia akan terakumulasi, sampai pada kadar tertentu, akan menimbulkan keracunan.  Keberadaan logam berat di perairan laut dapat berasal dari berbagai sumber, antara lain adalah dari kegiatan pertambangan, rumah tangga, limbah dan buangan industri dan aliran pertanian (Ahmad, 2009).

Marwati dkk. (2008) menyatakan pencemaran dapat juga dikarenakan adanya sumur gali.  Sumur gali menyediakan air yang berasal dari lapisan air tanah dangkal dari zone tidak jenuh, oleh karena itu dengan mudah kena kontaminasi melalui rembesan, sehingga berpotensi mengalami penurunan kualitas air.  Dikhawatirkan akan terjadi penurunan kualitas air sumur akibat sanitasi yang buruk, seperti adanya rembesan air limbah rumahtangga, limbah kimia, laundry dan lainnya.  Kontaminasi paling umum adalah karena limpasan air dari sarana pembuangan kotoran manusia atau hewan, yang berasal dari septic tank WC yang kurang permanen.

Menurut Hidayat, Atep Afia dan Muhammad Kholil (2017) pada Buku Kimia, Industri dan teknologi hijau , pada dasarnya pengelolaan Limbah manusia masih dilakukann secara tradisional dan manual , kalu tidak dihimpun di septic tank maka di buang dan dilarikan langsung ke perairan . saat ini Pusat Penelitian Fisika Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia ( PPF-LIPI ) berhasil mengembangkan bio-toiilet , WC hemat air . toilet ini punya keunggulan sangat effisien dlm penggunaan air , tidak menimbulkan baud an tampa limbah . Limbah dari biotoilet ini dapat  dimanfaatkan untuk kompos atau material komposit lainnya. Pengelolaan limbah manusia yang tidak sempurna , maka akan menimbulkan sanitasi lingkungan yang buruk.

Banyak hal yang dapat dilakukan untuk meminimalkan terjadinya limbah air karena rumah tangga , selain penggunaan bio toilet kita dapat menggunakan tanaman air .

 Tanaman air merupakan bagian dari vegetasi penghuni bumi ini, yang media tumbuhnya adalah perairan. Penyebaranya meliputi perairan air tawar, payau sampai ke lautan dengan beraneka ragam jenis, bentuk dan sifatnya. Jika memperhatikan sifat dan posisi hidupnya di perairan, tanaman air dapat dibedakan dalam 4 jenis, yaitu ; tanaman air yang hidup pada bagian tepian perairan, disebut marginal aquatic plant ; tanaman air yang hidup pada bagian permukaan perairan, disebut floating aquatic plant ; tanaman air yang hidup melayang di dalam perairan, disebut submerge aquatic plant ; dan tanaman air yang tumbuh pada dasar perairan, disebut the deep aquatic plant.

 Kemampuan tanaman air menjernihkan limbah cair akhir-akhir ini banyak mendapat perhatian. Berbagai penemuan tentang hal tersebut telah dikemukakan oleh para peneliti, baik yang menyangkut proses terjadinya penjernihan limbah, maupun tingkat kemampuan beberapa jenis tanaman air. Hal tersebut antara lain dikemukakan oleh Stowell (2000) yang menyatakan bahwa tanaman air memiliki kemampuan secara umum untuk menetralisir komponen-komponen

tertentu di dalam perairan, dan hal tersebut sangat bermanfaat dalam proses pengolahan limbah cair. Selanjutnya Suriawiria (2003) mengemukakan bahwa penataan tanaman air di dalam suatu bedengan-bedengan kecil dalam kolam pengolahan dapat berfungsi sebagai saringan hidup bagi limbah cair yang dilewatkan pada bedengan. Hal tersebut menunjukkan bahwa kemampuan tanaman air untuk menyaring bahan-bahan yang larut di dalam limbah cair potensial untuk dijadikan bagian dari usaha pengolahan limbah cair. Demikian pula yang dikemukakan oleh Reed (2005) bahwa proses pengolahan limbah cair dalam kolam yang menggunakan tanaman air terjadi proses penyaringan dan penyerapan oleh akar dan batang tanaman air, proses pertukaran dan penyerapan ion, dan tanaman air juga berperan dalam menstabilkan pengaruh iklim, angin, cahaya matahari dan suhu.

Berdasarkan berbagai fakta dan penemuan tersebut, maka peluang untuk memanfaatkan tanaman air pada proses bioremediasi limbah rumah tangga sangat memungkinkan, sehingga diperlukan suatu penelitian untuk memperoleh fakta-fakta ilmiah yang lebih detail. Untuk itu maka suatu penelitian dalam bentuk simulasi tanaman air telah dilaksanakan dengan tujuan untuk mengetahui, sejauhmana pengaruh bioremediasi yang menggunakan tanaman air, terhadap peningkatan kualitas limbah rumah tangga, bagaimana peranan komposisi tanaman air dan pengenceran limbah terhadap efektivitas pengolahan limbah, bagaimana kemampuan empat jenis tanaman air, yakni Mendong (Iris sibirica), Teratai (Nympahea firecrest), Kiambang (Spirodella polyrrhiza) dan Hidrilla (Hydrilla ferticillata), dalam meningkatkan kualitas limbah, serta mengetahui perbandingan kualitas limbah rumah tangga yang telah melalui proses bioremediasi dengan baku mutu yang telah ditetapkan.

KESIMPULAN

1. Persoalan kerusakan lingkungan akibat industri dan rumah tangga, khususnya di Negara berkembang seperti Indonesia sudah sangat kompleks dan sudah menghawatirkan. Karena itu perlu kesadaran semua pihak untuk turut menangai pencemaran lingkungan.
2. Pemerintah melalui kebijakan dan aturan harus mampu mengatur industi dalam pengolahan limbah baik cair, kayu dan udara. Pihak industri pun harus menyadari peranan pencemarannya yang sangat besar sehingga harus mau membangun pengolahan limbah.
3. Masyarakat pun harus mempunyai peranan yang sangat besar dalam pengolahan limbah rumah tangga dan lingkungan sekitar sehingga kelestarian lingkungan baik, udara, tanah maupun air dapat terjaga dengan baik.
4. Penggunaan bio toilet lebih baik untuk mencegah pencemaran air
5.  Bioremediasi dengan simulasi tanaman air dapat meningkatkan kualitas limbah rumah tangga, yang meliputi kualitas fisik, kimia dan mikrobiologis. Parameter limbah yang diuji mengalami peningkatan kualitas dari kondisi yang tidak memenuhi syarat menjadi memenuhi syarat sesuai baku mutu yang telah ditetapkan;
6. Komposisi tanaman air dan pengenceran limbah berinteraksi dalam memberikan efek terhadap peningkatan kualitas limbah rumah tangga pada proses bioremdiasi. Efek bioremediasi yang optimal terjadi pada percobaan yang menggunakan empat jenis tanaman air, yaitu Mendong (Iris sibirica), Teratai (Nymphaea firecrest), Kiambang (Spirodella polyrrhiza) dan Hidrilla (Hydrilla verticillata);
7. Kualitas limbah rumah tangga yang telah melalui proses bioremediasi dengan simulasi tanaman air, pada umumnya telah memenuhi syarat untuk dilepas ke lingkungan, baik ditinjau dari kualitas fisik dan kimia, maupun kualitas mikrobiologis.

DAFTAR PUSAKA

Hidayat, Atep Afia dan Muhammad Kholil, (2017), Kimia, Industri dan Teknologi Hijau, Pantona Media

https://uwityangyoyo.wordpress.com/2011/08/20/281/#more-281

Yusuf, Guntur, (2008), Bioremediasi Limbah Rumah Tangga dengan system simulasi tanaman air

BAHAYA EMISI GAS BUANG TERHADAP PENCEMARAN UDARA

Abstrak

Udara adalah faktor penting dalam kehidupan, namun, di era modern, sejalan dengan perkembangan pembangunan fisik kota dan pusat industri, serta berkembangnya transportasi, telah menyebabkan kualitas udara mengalami perubahan. Dari yang mulanya segar, kini, kering dan kotor akibat dari terjadinya pencemaran udara karena kendaraan transportasi. Lewat penggunaan metode kepustakaan, maka, tampak dengan jelas ada beberapa hal yang harus mendapatkan perhatian yang serius, di antaranya; 1. Pemberian izin bagi angkutan umum kecil lebih dibatasi, sementara, kendaraan angkutan massal, diperbanyak. 2. Kontrol jumlah kendaraan pribadi. 3. Pembatasan usia kendaraan . 4. Pembangunan MRT, dan pembuatan Electronic Road Pricing. 5. Pengaturan lalu lintas, rambu-rambu, dan tindakan tegas terhadap pelanggaran berkendaraan. 6. Uji emisi harus dilakukan secara berkala pada kendaraan umum maupun pribadi. 7. Penanaman pohon berdaun lebar di pinggir jalan yang lalu lintasnya padat serta di sudut-sudut kota.

Kata kunci: pencemaran udara, emisi gas buang, kehidupan, lingkungan

PENDAHULUAN

Indonesia merupakan pangsa pasar yang sangat potensial bagi penjualan kendaraan bermotor berbagai jenis dan merk, hal ini dapat dilihat dari besarnya tingkat pertumbuhan kendaraan bermotor yang menembus angka 15% per tahun (BPS, 2011) atau 7,9 juta kendaraan per tahun. Pertumbuhan kendaraan bermotor yang tinggi tidak hanya didukung oleh jumlah penduduknya Indonesia yang besar (240 juta), akan tetapi juga didukung oleh karakteristik orang Indonesia yang senang berganti-ganti kendaraan untuk menunjukkan eksistensi dan gengsi mereka di masyarakat. Di samping itu, regulasi pemerintah yang tidak melakukan pembatasan terhadap pertumbuhan kendaraan bermotor turut menyumbang tingginya tingkat pertumbuhan kendaraan bermotor di Indonesia.

Tingkat pertumbuhan kendaraan bermotor yang tinggi, di satu sisi dapat mendorong tingkat pertumbuhan ekonomi, akan tetapi di sisi lain dapat menimbulkan dampak lingkungan yang sangat serius. Dampak lingkungan yang ditimbulkan di antaranya kemacetan, kebisingan hingga pencemaran atau polusi udara yang diakibatkan oleh emisi gas buang yang dihasilkan oleh mesin kendaraan bermotor. Saat ini emisi gas buang hasil pembakaran mesin kendaraan bermotor merupakan faktor penyebab polusi yang paling dominan, terutama di kota-kota besar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kontribusi pencemaran udara yang berasal dari sektor transportasi mencapai 60%, selebihnya sektor industri 25%, rumah tangga 10% dan sampah 5% (Saepudin dan Admono, 2005). Hasil studi juga menunjukkan bahwa bahan pencemar udara di kota-kota besar seperti karbonmonoksida (CO), hidrokarbon (HC), ozon (O3) dan partikulat telah melampaui ambang batas baku mutu udara.

Kondisi di atas tentu saja sangat mengkhawatirkan, karena emisi gas buang yang dihasilkan akan terus mengalami peningkatan seiring dengan laju pertumbuhan kendaraan bermotor. Oleh karena itu polusi udara yang ditimbulkan oleh emisi gas buang ini harus segera dikendalikan mengingat di dalam gas buang kendaraan bermotor banyak mengandung senyawa kimia yang berbahaya bagi manusia urgensinya berkaitan dengan system pernapasan dan kualitas kesehatan manusia secara keseluruhan yang sangat membutuhkan oksigen . Beberapa senyawa yang dinyatakan dapat membahayakan kesehatan manusia adalah oksida sulfur (SOx) oksida nitrogen (NOx), oksida karbon (COx), hidrokarbon (HC), logam berat tertentu (Pb) dan partikulat. Dampak yang ditimbulkan dapat berupa gangguan saluran pernafasan, gangguan organ dalam seperti paru-paru hati dan lainnya, gangguan syaraf, gangguan reproduksi, menurunkan kecerdasan pada anak serta dapat menimbulkan kematian. mengutip pernyataan Dr. Otto Warburg , bahwa sel-sel kanker tidak dapat tumbuh dalam lingkungan yang kaya oksigen , ketika tubuh kekurangan oksigen maka aknker segera mengancam .

Berdasarkan latar belakang di atas, maka dalam penelitian ini akan dilakukan investigasi terhadap emisi gas buang kendaraan khususnya yang bermesin bensin dari berbagai merk kendaraan pada berbagai tahun pembuatan. Senyawa kimia dari emisi gas buang yang dikaji adalah karbonmonoksida (CO) dan hidrokarbon (HC), karena kedua senyawa berdampak langsung bagi kesehatan manusia. Tujuan dari investigasi ini adalah untuk mengetahui kadar emisi gas buang kendaraan bermotor bermesin bensin dari berbagai merk kendaraan dan untuk mengetahui pola emisi gas buang kendaraan bermotor bermesin besin yang didasarkan pada tahun pembuatannya. Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan gambaran bagi para pihak terutama bagi para pengambil kebijakan untuk segera mengambil langkah-langkah dalam mengurangi dampak emisi gas buang kendaraan dengan memperketat ambang batas emisi gas buang kendaraan demi kehidupan yang lebih baik di masa yang akan datang.

ISI

Tidak ada yang bisa menepis, betapa, emisi gas buang, berupa asap knalpot, adalah akibat terjadinya proses pembakaran yang tidak sempurna, dan mengandung timbal/timah hitam (Pb), suspended particulate matter (SPM), oksida nitrogen (NOx), oksida sulfur (SO2), hidrokarbon (HC), karbon monoksida (CO), dan oksida fotokimia (Ox)” (BPLH DKI Jakarta, 2013).

Selanjutnya, emisi gas buang yang paling signifikan dari kendaraan bermotor ke atmosfer berdasarkan massa, adalah gas karbondioksida (CO2), dan uap air (H2O) yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar yang berlangsung sempurna yang dapat dicapai dengan tersedianya suplai udara yang berlebih. Namun demikian, kondisi pembakaran yang sempurna dalam mesin kendaraan, jarang sekali terjadi.

Motor atau mesin bensin atau sering disebut mesin otto adalah salah satu jenis mesin pembakaran dalam yang menggunakan percikan bunga api listrik dari busi untuk menciptakan penyalaan dan membakar bahan bakar di dalam ruang bakar. sehingga mesin bensin juga dikenal dengan istilah mesin penyalaan cetus api (spark ignition engine). Mesin ini dirancang dengan bahakan bakar bensin (gasoline) atau yang sejenisnya.

Pada mesin bensin, pada umumnya udara dan bahan bakar dicampur sebelum masuk ke ruang bakar, sebagian kecil mesin bensin modern mengaplikasikan injeksi bahan bakar langsung ke silinder ruang bakar termasuk mesin bensin 2 tak untuk mendapatkan emisi gas buang yang ramah lingkungan. Proses pencampuran udara dan bahan bakar dilakukan oleh karburator atau sistem injeksi, keduanya mengalami perkembangan dari sistem manual sampai dengan penambahan sensor-sensor elektronik. Sistem Injeksi Bahan bakar di motor otto terjadi diluar silinder, tujuannya untuk mencampur udara dengan bahan bakar seproporsional mungkin.

Siklus kerja dari mesin bensin dapat dilihat pada gambar 1.    

Siklus di atas tersiri dari 4 proses, yakni :

1. Proses pemasukan campuran bahan bakar-udara yang dilanjutkan dengan langkah kompresi (a – b)

2. Pada akhir langkah kompresi campuran bahan bakar-udara di dalam ruang bakar (silinder) terjadi proses pembakaran pada volume konstan. Pada proses pembakaran ini sejumlah kalor akan dihasilkan dan dapat digunakan untuk proses berikutnya (b – c).

3. Proses ekspansi atau langkah tenaga (kerja). Dalan proses ini, gas panas hasil pembakaran akan mendorong piston melakukan ekspansi dan menghasilkan tenaga atau kerja (c – d).

4. Langkah pembuangan gas hasil pembakaran keluar dari ruang bakar (silinder) atau langkah buang (d – a).

Keempat proses di atas akan terjadi secara berulang-ulang hingga membentuk siklus motor bensin atau siklus otto.

2. Emisi Gas Buang Kendaran

Emisi gas buang kendaraan adalah sisa hasil pembakaran bahan bakar di dalam mesin kendaraan yang dikeluarkan melalui sistem pembuangan mesin, sedangkan proses pembakaran adalah reaksi kimia antara oksigen di dalam udara dengan senyawa hidrokarbon di dalam bahan bakar untuk menghasilkan tenaga. Dalam reaksi yang sempurna, maka sisa hasil pembakaran adalah berupa gas buang yang mengandung karbondioksida (CO2), uap air (H2O), Oksigen (O2) dan Nitrogen (N2). Dalam prakteknya, pembakaran yang terjadi di dalam mesin kendaraan tidak selalu berjalan sempurna sehingga di dalam gas buang mengandung senyawa berbahaya seperti karbonmonoksida (CO), hidrokarbon (HC), Nitrogenoksida (NOx) dan partikulat. Di samping itu untuk bahan bakar yang mengandung timbal dan sulfur, hasil pembakaran di dalam mesin kendaraan juga akan menghasilkan gas buang yang mengandung sulfurdioksida (SO2) dan logam berat (Pb).

Secara umum komposisi gas buang kendaraan bermesin bensin dapat dilihat pada gambar 2 (Anonim, 2012).

Gambar 2. Komposisi gas buang motor bensin

Motor bensin dapat juga mengeluarkan emisi gas sulfurdioksida (SO2) dalam jumlah yang kecil.

A. Proses Terjadinya Emisi Gas Buang oleh Kendaraan Transportasi

Tidak ada yang bisa menepis, betapa, emisi gas buang, berupa asap knalpot, adalah akibat terjadinya proses pembakaran yang tidak sempurna, dan mengandung timbal/timah hitam (Pb), suspended particulate matter (SPM), oksida nitrogen (NOx), oksida sulfur (SO2), hidrokarbon (HC), karbon monoksida (CO), dan oksida fotokimia (Ox)” (BPLH DKI Jakarta, 2013).

Selanjutnya, emisi gas buang yang paling signifikan dari kendaraan bermotor ke atmosfer berdasarkan massa, adalah gas karbondioksida (CO2), dan uap air (H2O) yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar yang berlangsung sempurna yang dapat dicapai dengan tersedianya suplai udara yang berlebih. Namun demikian, kondisi pembakaran yang sempurna dalam mesin kendaraan jarang sekali terjadi .

B. Dampak Terjadinya Pencemaran Udara Terhadap Kehidupan dan Lingkungan

Sebagaimana kita ketahui bersama, pencemaran udara atau perubahan salah satu komposisi udara dari keadaan normal, mengakibatkan terjadinya perubahan suhu dalam kehidupan manusia. Pembangunan transportasi yang terus dikembangkan menyusul dengan permintaan pasar, ternyata, telah mendorong terjadinya bencana pembangunan. Saat ini, kita semua telah mengetahui bahwa pengaruh polusi udara juga dapat menyebabkan pemanasan efek rumah kaca (ERK) bakal menimbulkan pemanasan global atau (global warming) (Sudrajad, 2006).

Tentunya, hal ini harus merupakan sebuah peringatan kepada para pemilik kebijakan industri dan kebijakan transportasi agar melihat kepada masalah udara di sekitarnya. Proses pembangunan yang ada di Indonesia dalam konteks transportasi, ternyata, telah menimbulkan bencana pembangunan yang pada akhirnya bermuara menjadi permasalahan ekologis. Akibatnya, udara sebagai salah satunya commons yang open access menjadi berbahaya bagi kesehatan manusia dan alam sekitarnya. Sumber dan Standar Kesehatan Emisi Gas Buang disajikan pada Tabel 3 berikut.

Tabel 3 Sumber dan Standar Kesehatan Emisi Gas Buang

Pencemar	Keterangan
Karbon monoksida (CO)	Standar kesehatan: 10 mg/m3 (9 ppm)
Oksida sulfur (S0x)	Standar kesehatan: 80 ug/m3 (0.03 ppm)
Partikulat Matter	Standar kesehatan: 50 ug/m3 selama 1 tahun; 150 ug/m3
Okdida Nitrogen (N0x)	Standar kesehatan: 100 pg/m3 (0.05 ppm) selama 1 jam
Ozon (03)	Standar kesehatan: 235 ug/m3 (0.12 ppm) selama 1 jam

Akibat yang terjadi dari emisi gas buang akan terjadi Dampak yang ditimbulkan berupa asap dan uap yang berbau dan akan mempengaruhi pernafasan, penciuman, penglihatan, badan menjadi lemas, IQ berkurang dan bila dibiarkan secara terus menerus akan mengakibatkan kematian massal. Dampak yang ditimbulkan oleh emisi gas buang kendaraan tidak hanya berdampak pada manusia saja tetapi juga pada hewan dan tumbuhan.

Tugaswati (2008) menyatakan bahwa setelah berada di udara, beberapa senyawa yang terkandung dalam emisi gas buang kendaraan bermotor dapat berubah karena terjadinya suatu reaksi, misalnya dengan sinar matahari dan uap air, atau juga antara senyawa-senyawa tersebut satu dengan yang lain. Proses reaksi tersebut ada yang berlangsung cepat dan terjadi saat itu juga di lingkungan jalan raya, dan ada pula yang berlangsung dengan lambat. Reaksi kimia di atmosfer kadangkala berlangsung dalam suatu rantai reaksi yang panjang dan rumit, dan menghasilkan produk akhir yang dapat lebih aktif atau lebih lemah dibandingkan senyawa aslinya. Sebagai contoh, adanya reaksi di udara yang mengubah nitrogen monoksida (NO) yang terkandung di dalam gas buang kendaraan bermotor menjadi nitrogen dioksida (NO2 ) yang lebih reaktif, dan reaksi kimia antara berbagai oksida nitrogen dengan senyawa hidrokarbon yang menghasilkan ozon dan oksida lain, yang dapat menyebabkan asap awan fotokimi (photochemical smog). Pembentukan smog ini kadang tidak terjadi di tempat asal sumber (kota), tetapi dapat terbentuk di pinggiran kota. Jarak pembentukan smog ini tergantung pada kondisi reaksi dan kecepatan angin. Photocemical smog akan menghalangi pandangan, iritasi mata dan dapat menjadi penyebab kanker.

Untuk bahan pencemar yang sifatnya lebih stabil seperti limbah (Pb), beberapa hidrokarbon-halogen dan hidrokarbon poliaromatik, dapat jatuh ke tanah bersama air hujan atau mengendap bersama debu, dan mengkontaminasi tanah dan air. Senyawa tersebut selanjutnya juga dapat masuk ke dalam rantai makanan yang pada akhirnya masuk ke dalam tubuh manusia melalui sayuran, susu ternak, dan produk lainnya dari ternak hewan. Karena banyak industri makanan saat ini akan dapat memberikan dampak yang tidak diinginkan pada masyarakat kota maupun desa.

Bahaya gas buang kendaraan bermotor terhadap kesehatan tergantung dari toksitas (daya racun) masing-masing senyawa dan seberapa luas masyarakat terpajan olehnya. Tugaswati (2009) menyatakan berdasarkan sifat kimia dan perilakunya di lingkungan, dampak bahan pencemar yang terkandung di dalam gas buang kendaraan bermotor digolongkan sebagai berikut :

1. Bahan-bahan pencemar yang terutama mengganggu saluran pernafasan. Yang termasuk dalam golongan ini adalah oksida sulfur, partikulat, oksida nitrogen, ozon dan oksida lainnya.

2. Bahan-bahan pencemar yang menimbulkan pengaruh racun sistemik, seperti hidrokarbon monoksida dan timbel/timah hitam.

3. Bahan-bahan pencemar yang dicurigai menimbulkan kanker seperti hidrokarbon.

4. Kondisi yang mengganggu kenyamanan seperti kebisingan, debu jalanan, dll.

Dampak masing-masing senyawa di dalam gas buang terhadap kesehatan adalah sebagai berikut (anonim, 2013) :

1. CO (Karbon Monoksida) dapat mengurangi jumlah oksigen dalam darah, sehingga bisa mengganggu cara berfikir, penurunan refleks dan gangguan jantung, dan apabila terkomsumsi dalam jumlah besar akan mengkibatkan kematian.

2. HC (Hidrokarbon) dapat mengakibatakan iritasi pada mata, batuk, rasa mengantuk, bercak kulit dan perubahan kode genetik. 5

3. PM10 (Partikulat) jika masuk dalam sistem pernafasan sampai ke bagian paru-paru terdalam sehingga menimbulkan infeksi saluran pernafasan atas, jantung, bronchitis, asma.

4. Pb (Timbal) dapat meracuni sistem pembentukan darah merah, sehingga mengakibatkan gangguan pembentukan sel darah merah, anemia, tekanan darah tinggi dan mengurangi fungsi pada ginjal, pengaruh pada anak-anak adalah penurunan kemampuan otak dan kecerdasan.

5. SOx (Oksida Belerang) dapat menimbulkan efek iritasi pada saluran nafas, sehingga menimbulkan batuk sampai sesak nafas, meningkatkan kasus asma

6. NOx (Oksida Nitrogen) bisa menimbulkan gangguan jaringan paru seperti, melemahkan sistem pertahan paru, asma, infeksi saluran nafas.

Mengingat besarnya bahaya yang ditimbulkan oleh beberapa senyawa-senyawa di dalam emisi gas buang kendaraan bermotor, maka Pemerintah melalui Menteri Negara Lingkungan Hidup menetapkan Peraturan Menteri No. 05 Tahun 2006 tentang ambang batas emisi gas buang kendaraan lama sebagai berikut :

Tabel 1. Ambang batas emisi gas buang kendaraan bermotor kategori M, N dan

C. Uji Emisi Gas Buang

Uji emisi gas buang kendaraan bermotor adalah proses pengukuran kadar dari senyawa-senyawa yang terkadung di dalam emisi gas buang kendaraan bermotor. Uji emisi gas buang dimaksudkan untuk mengetahui karakteristik dari emisi gas buang kendaraan bermotor, Selanjutnya hasil dari uji emisi gas buang ini dapat digunakan untuk pengendalian dan penyusunan regulasi terhadap emisi buang kendaraan bermotor.

Pada negara-negara yang memiliki standar emisi gas buang kendaraan yang ketat, ada 5 unsur dalam gas buang kendaraan yang akan diukur yaitu senyawa HC, CO, CO2, O2 dan senyawa NOx. Sedangkan pada negara-negara yang standar emisinya tidak terlalu ketat, hanya mengukur 4 unsur dalam gas buang yaitu senyawa HC, CO, CO2 dan O2, termasuk Indonesia. (Gunandi, 2010).

Di Indonesia, cara uji emisi gas buang kendaraan bermesin bensin kategori M, N dan O pada kondisi idle menggunakan SNI 19-7118.1-2005. Kondisi idle adalah kondisi dimana mesin kendaraan pada putaran dengan :

a. Sistem kontrol bahan bakar (misal : choke, akselerator) tidak bekerja;

b. Posisi transmisi netral untuk kendaraan manual atau semi otomatis;

c. Posisi transmisi netral atau parkir untuk kendaraan otomatis;

d. Perlengkapan atau asesoris kendaraan yang dapat mempengaruhi putaran tidak dioperasikan atau dapat dijalankan atas rekomendasi manufaktur.

Pengujian idle dilakukan dengan cara menghisap gas buang kendaraan bermotor dengan alat uji gas analyser kemudian diukur kandungan karbon monoksida (CO) dan hidrokarbon (HC).

D. Upaya untuk Mengurangi Dampak Polusi/Pencemaran Udara

Upaya pengendalian pencemaran udara akibat kendaraan bermotor yang mencakup upaya-upaya pengendalian baik langsung maupun tidak langsung, akan dapat menurunkan tingkat emisi dari kendaraan bermotor secara efektif antara lain (Sudrajad, 2006):

1. Mengurangi jumlah mobil lalu lalang. Misalnya dengan jalan kaki, naik sepeda, kendaraan umum, atau naik satu kendaraan pribadi bersama teman-teman (car pooling).

2. Selalu merawat mobil dengan saksama agar tidak boros bahan bakar dan asapnya tidak mengotori udara.

3. Meminimalkan pemakaian AC. Pilihlah AC non-CFC dan hemat energi.

4. Memilih bensin yang bebas timbal

5. Menggunakan mobil yang ramah lingkungan seperti mobil hydrogen atau mobil listrik

6. Perlu adanya peraturan perundang-undangan yg mengartur tentang pencemaran udara

7. meningkatkan kesadaran dan meryubah prilaku agar tidak terjadinya kerusakan akibat pencemaran udara.

Kesimpulan

Solusi untuk mengatasi polusi udara kota, terutama ditujukan pada pembenahan sektor transportasi dengan tanpa mengabaikan sektor-sektor lain, maka, tidak ada kata lain kecuali harus mau belajar dari kota-kota besar lain di dunia yang telah berhasil menurunkan polusi udara dan angka kesakitan serta kematian yang diakibatkan karenanya. Di antaranya, dengan pembatasan izin bagi angkutan umum kecil, dengan memperbanyak kendaraan angkutan massal; seperti bus dan kereta api, diperbanyak. Kemudian, kontrol terhadap jumlah kendaraan pribadi juga dapat dilakukan seiring dengan perbaikan pada sejumlah angkutan umum.

Selanjutnya, pembatasan usia kendaraan terutama bagi angkutan umum juga perlu mendapatkan pertimbangan secara khusus, mengingat, semakin tua kendaraan, apalagi yang kurang terawat, sangat berpotensi besar sebagai penyumbang polutan udara. Selaras dengan itu, pembangunan MRT, dan Electronic Road Pricing (ERP), juga mendesak untuk direalisasikan. Di samping itu, pengaturan lalu lintas, rambu-rambu, dan tindakan tegas terhadap pelanggaran berkendara benar-benar dapat diwujudkan, begitu juga uji emisi yang dilakukan secara berkala, serta penanaman pohon berdaun lebar di pinggir jalan, terutama yang lalu lintasnya padat, dapat juga mengurangi polusi udara.

DAFTAR PUSAKA

Hidayat, Atep Afia dan Muhammad Kholil , 2017, Kimia, indutri dan teknologi hijau , pantona media

Hassan, M. Iqbal. 2002. Pokok-Pokok Materi Metodologi Penelitian. Jakarta: Ghalia Indonesia.

Winarno, Joko, 2014, Studi Emisi Gas Buang Kendaraan Bensin Pada Berbagai Merk Kendaraan dan Tahun Pembuatan.

Saidah, Deslida, Ismiyati dan Devi Marlita ,2014, Pencemaraan Udara Akibat Emisi Gas Buang.