BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan data dan pembahasan yang telah dilakukan, maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Keramik berpori berbahan dasar kaolin, feldspar, debu vulkanik Gunung
Sinabung dan karbon aktif telah berhasil dibuat. 2.
Karakteristik material keramik yang telah diuji yaitu: susut massa 17,84- 23,22; susut bakar 0,98-16,46; densitas 1,28-1,73 grcm
3
dan porositas 35,27-40,88
3. Debu vulkanik Gunung Sinabung sebagai agregat dapat meningkatkan
kekuatan keramik yaitu nilai kuat tekan 1,92 MPa dan nilai kekerasan 276,08 MPa.
4. Pori-pori bahan keramik yang telah dibuat memiliki ukuran pori-pori 3 -
5μm. 5.
Filter gas buang yang telah dibuat berperan sebagai katalis konverter dan dapat mengurangi pencemaran udara dari gas buang kendaraan bermotor
sebesar 19,67-69,47 CO dan 14,34-62,79 HC. 6.
Filter juga dapat meningkatkan produksi O
2
sebesar 2-26,14 dan CO
2
23,91-58,58 yang mengindikasikan bahwa pembakaran bahan bakar semakin sempurna.
5.2 Saran
1. Perlu dilakukan pengujian lanjutan dengan penambahan bahan-bahan seperti
clay dan kuarsa. 2.
Perlu dilakukan pengujian lanjutan dengan rancangan bentuk dan penempatan filter di dalam sistem gas buang.
3. Perlu dilakukan pengujian lanjutan dengan menguji emisi NOx dan SOx
dengan alat uji yang lebih canggih.
Universitas Sumatera Utara
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pencemaran Udara
Pada keadaan normal, sebagian besar udara terdiri atas oksigen dan nitrogen 90, tetapi aktivitas manusia dapat mengubah komposisi udara tersebut,
sehingga terjadi penambahan jumlah spesies ataupun peningkatan konsentrasi zat-zat kimia yang ada. Kegiatan manusia yang menjadi sumber pencemaran
udara antara lain buangan industri, kendaraan bermotor, pembakaran di perumahan dan ladang-ladang Slamet J.S., 1994.
Pencemaran udara adalah dimasukkannya komponen lain kedalam udara, baik oleh kegiatan manusia secara langsung atau tidak langsung maupun akibat
proses alam sehingga kualitas udara turun sampai ketingkat tertentu yang menyebabkan lingkungan menjadi kurang baik atau tidak lagi berfungsi sesuai
peruntukannya Chandra, 2006. Pencemaran udara dapat diartikan sebagai adanya bahan-bahan atau zat-
zat asing didalam udara yang menyebabkan perubahan susunan komposisi udara dari keadaan normalnya. Kehadiran bahan atau zat asing diudara dalam
jumlah tertentu serta berada dalam waktu yang cukup lama, akan mengganggu kehidupan manusia, hewan dan binatang Wardhana, 2004.
Menurut Ryadi S. 1982, yang dimaksud dengan pencemaran udara adalah keadaan dimana masuknya suatu sumber keudara atmosfer, baik melalui
aktivitas manusia maupun ilmiah dibebaskan satu atau beberapa bahan atau zat- zat dalam kuantitas maupun batas waktu tertentu yang secara karakteristik
memiliki kecenderungan dapat menimbulkan ketimpangan susunan udara atmosfer secara ekologis sehingga mampu menimbulkan gangguan-gangguan
bagi kehidupan satu atau kelompok organisme atau benda-benda.
Universitas Sumatera Utara
2.1.1 Sumber Pencemaran Udara
Polusi terhadap udara memang terjadi secara alamiah sejak bumi terbentuk. Sebab, fenomena alam seperti aktivitas vulkanik, pembusukan sampah tanaman,
kebakaran hutan, badai debu, bangkai hewan yang membusuk dan lain sebagainya. Tapi semua itu boleh dikatakan masih dalam batas-batas yang dapat
ditolerir, artinya masih dalam keseimbangan aman Teguh, Aprilianto, 2011. Selain disebabkan polutan alami tersebut, polusi udara juga dapat
disebabkan oleh aktivitas manusia. Secara umum sumber pencemaran udara dapat dibagi menjadi dua kelompok besar yaitu:
1. Faktor internal secara alamiah, seperti: gunung berapi H
2
S, SO
2
, angin debu, silikat dan partikel-partikel lain.
2. Faktor eksternal aktivitas manusia seperti: industri SO
2
, CO, asap, kendaraan bermotor CO, HC, Pb, asap.
Pencemaran udara pada tingkat tertentu merupakan campuran dari satu atau lebih pencemar, baik berupa padatan, cairan atau gas yang masuk dan terdispersi ke
udara dan kemungkinan menyebar ke lingkungan sekitarnya. Darmodjo, R. Boedi,. 1978.
Menurut Ryadi 1982, berbagai klasifikasi pencemaran yang ada dapat dibedakan berdasarkan asalnya dalam dua kelompok, yaitu:
1. Polutan primer, yaitu semua bahan pencemar yang berbeda diudara yang
hampir tidak berubah. Sama seperti saat dibebaskan dari sumbernya semula sebagai hasil dari suatu proses tertentu.
2. Bahan pencemar sekunder, yaitu semua bahan pencemar di udara yang
sudah berubah karena hasil reaksi tertentu antara dua atau lebih kontaminanpolutan.
2.1.2 Komponen Pencemaran Udara
Dengan majunya industrialisasi kini banyak kontaminan-kontaminan yang lepas ke udara. Dari beberapa macam komponen pencemar udara, maka yang paling
banyak berpengaruh dalam pencemaran udara dan merupakan polutan primer yaitu polutan yang mencakup 90 dari jumlah polutan seluruhnya.
Universitas Sumatera Utara
Menurut Ferdiaz,Srikandi 1992, komponen pencemaran udara dibedakan menjadi lima kelompok, yaitu:
1. Karbon monoksida
CO 2.
Nitrogen oksida NO
x
3. Belerang oksida
SO
x
4. Hidrokarbon
HC 5.
Prtikel debu Partikulat
Sumber polusi yang utama berasal dari transportasi, dimana hampir 60 dari polutan yang dihasilkan terdiri dari karbon monoksida dan sekitar 15 terdiri dari
hidrokarbon. Sumber-sumber polusi lainnya misalnya pembakaran, proses industri, pembuangan limbah dan lainnya.
2.1.2.1 Karbon Monoksida
Karbon monoksida CO adalah gas yang tidak berbau, tidak berasa dan juga tidak berwarna. Oleh karena itu lingkungan yang telah tercemar oleh gas CO tidak
dapat dilihat oleh mata. Di daerah perkotaan dengan lalu lintas yang padat konsentrasi gas CO berkisar antara 10-15 ppm. Gas CO dalam jumlah banyak
konsentrasi tinggi dapat menyebabkan gangguan kesehatan Wardhana, 2004.
Tabel 2.1 Pengaruh Konsentrasi COHb Terhadap Kesehatan
Konsentrasi COHb Dalam
Darah Pengaruh Terhadap Kesehatan
1,0 Tidak berpengaruh
1,0 – 2,0 Pandangan agak tidak normal
2,0 – 5,0 Pengaruhnya terhadap sistem syaraf sentral, reaksi
panca indra tidak normal, pandangan agak kabur. 5,0
Perubahan fungsi jantung dan pulmonasi 10,0 – 80,0
Kepala pusing, mual, pingsan, kesukaran bernafas, pandangan berkunang-kunang dan kematian
Sumber: Srikandi Fardiaz, 1992.
Universitas Sumatera Utara
2.1.2.2 Nitogen Oksida
Gas Nitrogen Oksida NOx ada dua macam, yaitu gas nitrogen monoksida NO dan gas nitrogen dioksida NO
2
. Udara yang telah tercemar oleh gas nitrogen oksida tidak hanya berbahaya bagi manusia dan hewan saja, tetapi juga berbahaya
bagi kehidupan tanaman. Pengaruh gas NOx pada tanaman antara lain timbulnya bintik-bintik pada permukaan daun Wardhana, 2004.
Selain dikenal sebagai prekursor terjadinya hujan asam dan prekursor terbentuknyasenyawa ozon bersama hidrokarbon, NO juga dikenal sebagai
penyebab masalah gangguan pernafasan. KadarNOx berkisar antara 0,063-0,083 ppm dan jika selama 6 bulan terus menerus akan mengakibatkan terjadinya
masalah kesehatan berupa gangguan pernafasan Tanan, 2011. Kendaraan bermotor memproduksi nitrogen oksida dalam bentuk NO
sebanyak 98. Di dalam udara NO ini akan berubah menjadi gas NOyang toksis bagi manusia. Efek yang terjadi tergantung pada dosis serta lamanya paparanyang
diterima seseorang. Konsentrasi NO
2
yang berkisar antara 50-100 ppm dapat menyebabkan peradangan paru-paru bila orang terpapar selama beberapa menit
saja Soemirat,2009.
2.1.2.3 Belerang Oksida
Belerang oksidaSO
x
terdiri atas gas SO
2
dan SO
3.
Pencemaran SO
2
diudara terutama berasal dari pemakaian yang digunakan pada kegiatan industri,
transportasi dan lain sebagainya.SO
2
dikenal sebagai gas yang tidak berwarna bersifat iritan kuat bagi kulit dan selaput lenderpada konsentrasi 6-12 ppm. SO
2
mudah diserap oleh selaput lendir saluran pernapasan bagian atas tidak lebih dalam daripada larynx. Selain pengaruh terhadap kesehatan, sulfur dioksida juga
berpengaruh terhadap tanaman dan hewan. Pengaruh SO
2
terhadap tumbuhan tampak terutama pada daun yang menjadi putih atau terjadi nekrosis. Daun yang
hijau dapat berubah menjadi kuning, ataupun bercak-bercak putih Soemirat, 2009.
Menurut Mukono 2008, efek SO
2
terhadap kesehatan dan lingkungan yaitu:
Universitas Sumatera Utara
1.Terhadap Alat Pernapasan Iritasi terhadap selaput lendir saluran pernapasan pdan pada kadar 8-12 ppm dapat
menyebabkan batuk dan kesukaran bernafas. Pada paparan kronis terhadap saluran pernapasan dapat menyebabkan terjadinya bronchitis, chronic obstructive
disese COPD dan edema paru.
2.Terhadap Mata Iritasi pada mata bisa menyebabkan keluarnya air mata dan mata menjadi merah
dan terasa pedas. Tabel 2.2 Pengaruh Kadar SO
2
Terhadap Kesehatan
Konsentrasi ppm
Pengaruh
3-5 Jumlah terkecil yang dapat dideteksi baunya
8-12 Jumlah terkecil yang dapat mengakibatkan iritasi
tenggorokan 20
Jumlah terkecil yang dapat menyebabkan iritasi mata 20
Jumlah terkecil yang dapat menyebabkan batuk 20
Maksimum yang diperbolehkan untuk konsentrasi dalam waktu lama
50-100 Maksimum yang diperbolehkan untuk kontak singkat 30
menit 400-500
Berbahaya meskipun kontak secara singkat Sumber: Depkes 2005, Parameter Pencemar Udara dan Dampaknya Terhadap
Kesehatan
2.1.2.4 Hidrokarbon
Hidrokarbon atau sering disingkat HC adalah pencemar udara yang berupa gas, cairan maupun padatan. Keberadaan hidrokarbon sebagai bahan pencemar di
udara dapat berupa gas apabila dalam kondisi suhu rendah, ataupun berupa cairan apabila pada kondisi suhu sedang, atau berupa padatan apabila hidrokarbon pada
kondisi suhu tinggi Wardhana, 2004. Menurut sumber Departemen Kesehatan 2005, sumber HC dapat pula
berasal dari saranan transportasi. Kondisi mesin yang kurang baik akan
Universitas Sumatera Utara
menghasilkan hidrokarbon. Pada umumnya pada pagi hari kadar hidrokarbon diudara tinggi, namun pada siang hari menurun. Sore hari kadar hidrokarbon
meningkat lagi dan kemudian menurun lagi pada malam harinya.
2.1.2.5 Partikel
Partikel adalah pencemar udara yang dapat berada bersama-sama dengan bahan atau bentuk pencemar lainnya. Partikel dapat diartikan secara murni atau sempit
sebagai bahan pencemar udara yang berbentuk padatan. Namun, dalam pengertian lebih luas, partikel dapat meliputi berbagai macam bentuk, mulai dari bentuk yang
sederhana sampai bentuk yang rumit dan kompleks Wardhana, 2004. Pengaruh partikel partikulat debu bentuk padat maupun cair yang berada
di udara sangat tergantung pada ukurannya. Ukuran partikulat debu yang berbahaya bagi kesehatan umumnya berkisar antara 0,1 mikron sampai dengan 10
mikron. Pada umumnya ukuran partikulat debu sekitar 5 mikron merupakan yang dapat langsung masuk ke dalam paru-paru dan mengendap di alveoli. Keadaan ini
bukan berarti bahwa ukuran partikel yang lebih besar dari 5 mikron tidak berbahaya, karena partikel yang lebih besar dapat mengganggu saluran pernafasan
bagian atas dan menyebabkan iritasi Depkes,2005. Berbagai proses alami yang menyebabkan penyebaran partikel di atmosfer,
misalnya letusan vulkanik dan hembusan debu serta tanah oleh angin. Aktivitasmanusia juga berperan dalam penyebaran partikel, misalnya dalam
bentuk partikel debu dan asbes dari bahan bangunan, abu terbang dari prosespeleburan baja, dan asap dari proses pembakaran tidak sempurna, terutama
dari batu arang. Sumber partikel yang utama adalah dari pembakaran bahan bakar dari sumbernya diikuti oleh proses-proses industri Fardiaz, 1992.
2.2 Kendaraan Bermotor
Menurut Peraturan Pemerintah Nomor 55 tahun 2012 tentang kendaraan yang dimaksud dengan kendaraan bermotor adalah setiap kendaraan yang digerakkan
oleh peralatan mekanik berupa mesin selain kendaraan yang berjalan diatas rel.
Universitas Sumatera Utara
2.2.1 Jenis Kendaraan Bermotor
Jenis kendaraan bermotor menurut Peraturan Pemerintah Nomor 55 Tahun 2012, yaitu: sepeda motor, mobil penumpang, mobil bus, mobil barang dan kendaraan
khusus seperti kendaraan TNI, Kepolisian dan alat berat bulldozer, traktor, mesin gilas, crane, excavator, forklift, dan loader. Adapun rinciannya seperti terlihat
pada tabel 2.3. Tabel 2.3 Jumlah Kendaraan Bermotor Tahun 2004 – 2013 di Kota Medan
Tahun Mobil Penumpang
Mobil Barang
Bus Sepeda
Motor Jumlah
2004 207.614
154.420 27.621
1.568.048 1.957.703 2005
226.043 166.221
28.160 1.864.980 2.285.404
2006 240.066
172.999 28.616
2.113.772 2.555.453 2007
257.729 180.384
29.228 2.429.571 2.896.912
2008 279.996
189.857 29.507
2.805.368 3.304.728 2009
297.922 194.946
29.498 3.091.510 3.613.876
2010 327.467
203.452 29.978
3.478.230 4.039.127 2011
356.931 217.254
71.112 3.924.007 4.569.295
2012 386.144
231.750 71.590
4.292.933 4.982.417 2013
416.405 242.445
71.900 4.584.431 5.315.181
Sumber: sumut.bps.go.id Data menunjukkan banyaknya jumlah kendaraan yang terdapat di kota
Medan hingga tahun 2013 jumlah kendaraan sepeda motor mencapai angka lima juta lebih.
Tabel 2.4 Perkembangan Jumlah Kendaraan Bermotor Berdasarkan Jenisnya Tahun 2010 - 2013
Jenis Kendaraan
2010 2011
2012 2013
Pertumbuhan per Tahun
Mobil Penumpang
8.891.041 9.54.866
10.432.259 11.484.514 9,77
Bis 2.250.109
2.254.406 2.273.821
2.286.309 1,42
Mobil Barang
4.687.789 4.958.738
5.286.061 5.615.494
5,70 Sepeda
Motor 61.078.188
4.958.738 76.381.183 84.732.652 12,57
Jumlah 76.907.127 85.601.351 94.373.324 104.118.969
11,51
Sumber: Badan Pusat Statistik, 2014
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.5 Persentasi Komponen Pencemar Udara dari Sumber Pencemar Transportasi di Indonesia
Komponen Pencemar Persen
CO 70,50
NO
x
8,89 SO
x
0,88 HC
18,34 Partikel Debu
1,33
Total 100
Sumber: Dampak Pencemaran Lingkungan Wardhana, 2004
2.3 Bahan Bakar Minyak
Menurut R.P. Koesoemadinata 1980, bahan bakar minyak adalah bahan bakar mineral cair yang diperoleh dari hasil tambang pengeboran sumur-sumur minyak,
dan hasil kasar yang diperoleh disebut dengan minyak mentah atau crude oil. Hasil dari pengolahan minyak mentah ini akan menghasilkan bermacam-macam
bahan bakar yang memiliki kualitas yang berbeda-beda. Bensin adalah salah satu jenis bahan bakar minyak yang dimaksudkan
untuk kendaraan bermotor roda dua, tiga dan empat. Secara sederhana, bensin tersusun dari hidrokarbon rantai lurus, mulai dari C7 heptana sampai dengan
C11. Dengan kata lain, bensin terbuat dari hidrogen dan karbon yang terikat atara satu dengan lainnya sehingga membentuk rantai.
Bensin dibuat dari ninyak mentah, cairan berwarn hitam yang dipompa dari perut bumi dan biasa disebut dengan petroleum. Cairan ini mengandung
hidrokarbon; atom-atom karbon dalam minyak mentah ini berikatan dengan cara membentuk rantai yang panjangnya berbeda-beda. Molekul hidrokarbon dengan
panjang yang berbeda akan memiliki sifat yang berbeda pula. CH
4
metana merupakan molekul paling “ringan”; bertambahnya atom C dalam rantai tersebut
akan membuatnya semakin “berat”. Empat molekul pertama hidrokarbon adalah metana, etana, propana dan butana. Dalam tekanan dan suhu kamar, keempatnya
berwujud gas, dengan titik didih masing-masing -107, -67, -43 dan -18
o
C. Berikutnya dari rantai C5 sampai dengan C18 berwujud cair, dan mulai dari C19
ke atas berwujud padat. Dengan bertambahnya panjang rantai hidrokarbon akan menaikkan titik
didihnya, sehingga pemisahan hidrokarbon ini dilakukan dengan cara distilasi.
Universitas Sumatera Utara
Prinsip inilah yang diterapkan di pengilangan minyak untuk memisahkan berbagai fraksi hidrokarbon dari minyak mentah.
Premium adalah bahan bakar minyak jenis distilasi berwarna kekuningan yang jernih, premium merupakan Bahan Bakar Minyak BBM untuk kendaraan
bermotor yang paling populer di Indonesia. Premium merupakan BBM dengan oktan atau Research Octane Number RON terendah diantara BBM untuk
kendaraan bermotor lainnya yakni 88. Pada umumnya, premium digunakan untuk bahan bakar kendaraan bermotor seperti: mobil, sepeda motor, motor tempel dan
lain-lain. Bahan bakar ini juga disebut dengan gasoline atau petrol. Karena merupakan campuran beragai bahan, daya bakar bensin berbeda-
beda menurut komposisinya. Ukuran dari daya bakar dapat dilihat dari bilangan oktan setiap campuran.
Bilangan oktan octane number merupakan ukuran dari kemempuan bahan bakar untuk mengatasi ketukan sewaktu terbakar dalam bensin. Nilai 0
ditetapkan untuk n-heptana yang mudah terbakar dan nilai 100 untuk isooktana yang tidak mudah terbakar. Suatu campuran 12 b-heptana dan 88 isooktana akan
mempunyai bilangan oktan, 12100 x 0 + 88100 x 100 = 88
Bilangan oktan bensin dapat ditentukan melalui uji pembakaran. Nama oktan berasal dari oktana C8, karena dari seluruh molekul penyusun bensin, oktana
memiliki sifat kompresi paling bagus; oktana dapat dikompres sampai volume kecil tanpa mengalami permbakaran spontan, tidak seperti yang terjadi pada
heptana misalnya, yang dapat terbakar spontan meskipun baru ditekan sedikit. Bensin dengan bilangan oktan 88, berarti bensin tersebut terdiri dari
campuran setara dengan campuran 88 oktana dan 12 heptana. Bensin ini akan terbakar secara spontan pada tingkat kompresi tertentu yang diberikan, sehingga
diperuntukkan untuk mesin kendaraan yang memiliki rasio kompresi yang tidak melebihi angka tersebut.
Adapun karakteristik umum daripada bensin, yaitu: 1.
Mudah menguap pada temperatur normal kamar 2.
Tembus pandang dan berbau 3.
Mempunyai berat jenis yang rendah 0,71-0,77 kgl 4.
Dapat melarutkan oli dan karet
Universitas Sumatera Utara
5. Menghasilkan jumlah panas yang besar 9.500-1-.500 kkalkg
6. Sedikit meninggalkan jelaga setelah dibakar
Cara kerja bensin di dalam kendaraan bermotor, yaitu: 1.
Bensin dari tangki masuk ke dalam karburator. Kemudian bercampur dengan udara. Pada mesin modern, peran karburator digantikan oleh
sistem injeksi. Sebuah sistem pembakaran yang bisa meminimalisir emisi gas buang kendaraan.
2. Campuran bensin dan udara kemudian masuk ke dalam ruang bakar.
3. Selanjutnya campuran bensin dan udara yang sudah berbentuk gas, ditekan
oleh piston hingga mencapai volume yang sangat kecil. 4.
Gas ini kemudian dibakar oleh percikan api dari busi. 5.
Hasil pembakaran inilah yang menghasilkan tenaga untuk menggerakkan kendaraan.
Adapun rumus kimia untuk pembakaran pada bensin premium adalah sebagai berikut:
2 C
8
H
18
+ 25 O
2
→ 16 CO
2
+ 18 H
2
O
Pembakaran di atas diasumsikan semua bensin terbakar dengan sempurna.Namun, Dalam kenyataannya, pembakaran gas di dalam mesin tidak berjalan dengan
sempurna. Salah satu masalah yangsering muncul adalah “ketukan di dalam mesin”, atau disebut denganknocking. Jika dibiarkan, knocking dapat
menyebabkan kerusakan pada mesin. Knocking terjadi karena campuran udara dan bahanbakar terbakar secara spontan karena tekanan tinggi didalam mesin,
bukan karena percikan api dari busi
.
Adapun penyebab dari ketukan ini ada beberapa macam, yaitu: 1.
Pemakaian bensin yang tidak sesuai dengan spesifikasi mesin 2.
Ruang bakar sudah kotor dan berkerak 3.
Pengaturan pengapian yang kurang tepat
Untuk memperlambat pembakaran bahan bakar, dahulu digunakan senyawa Pb seperti TEL Tetra Ethyl Lead dan MTBE Methyl Tertiaty Butyl Eter. Oleh
karena Pb bersifat racun, maka penggunaannya sudah diganti dengan senyawa organik seperti etanol.
Universitas Sumatera Utara
Idealnya, ketika bensin dibakar di dalam mesin kendaraan, akan menghasilkan CO
2
dan H
2
O saja. Namun kenyataannya pembakaran didalam mesin tidaklah sempurna. Dalam proses pembakaran bensin, dihasilkan juga
1. Karbon monoksida CO yang merupakan gas beracun, dapat dengan
mudah terikat dengan hemoglobin darah membentuk COHb yang membahayakan manusia.
2. Hidrokarbon HC yang tidak terbakar www.wikipedia.combensin
2.4 Debu Vulkanik
Kategori