BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Kemajuan ekonomi yang semakin pesat mendorong semakin tingginya kebutuhan akan transportasi, dalam hal lain lingkungan alam yang mendukung
kehidupan manusia semakin terancam kualitasnya, efek negatif pencemaran udara kepada kehidupan manusia kian hari kian bertambah. Kualitas udara di kota kota besar
dewasa ini, semakin memprihatinkan dengan bertambahnya jumlah kenderaaan bermotor, akibatnya efek global warming juga semakin terasa.
Data BPS tahun 1999, di beberapa propinsi terutama di kota-kota besar seperti Medan, Surabaya dan Jakarta, emisi kendaraan bermotor merupakan kontribusi terbesar
terhadap konsentrasi NO
2
Pengukuran kualitas udara oleh Kementerian Lingkungan Hidup KLH tahun 2002 menunjukkan, kualitas udara di enam kota, yaitu : Jakarta, Surabaya, Bandung,
Medan, Jambi, dan Pekan Baru dalam kategori baik tingkat kualitas udara tidak memberikan efek buruk bagi kesehatan manusia serta tidak berpengaruh pada
tumbuhan dan nilai estetika bangunan hanya terjadi 22 – 62 hari dalam setahun. Unisosdem, Els, 2001
dan CO di udara yang jumlahnya lebih dari 50. Penurunan kualitas udara yang terus terjadi selama beberapa tahun terakhir menunjukkan bahwa
betapa pentingnya digalakkan usaha-usaha pengurangan emisi ini. Baik melalui penyuluhan kepada masyarakat ataupun dengan mengadakan penelitian bagi penerapan
teknologi pengurangan emisi Rachmariska, 2009.
Publikasi yang dikeluarkan Bank Dunia tahun 1994 menyebutkan, pencemaran udara di Jakarta mengakibatkan munculnya 1.200 kasus kematian prematur, 32 juta
kasus penyakit pernapasan, dan 464 ribu kasus asma. Kerugian finansial akibat kasus tersebut ketika itu diperkirakan Rp 500 miliar Unisosdem, Els, 2001.
Universitas Sumatera Utara
Bahan bahan pencemaran udara yang terdapat pada gas buangan kenderaan bermotor seperti oksida oksida sulfur dan nitrogen, partikulat partikulat dan juga
senyawa oksidan menyebabkan iritasi pada mata maupun kulit dan radang pada saluran pernafasan, sulfur oksida yang terabsorb dalam hidung, saluran pernafasan dan saluran
ke paru paru dapat menggangu fungsi saluran pernafasan Tugaswati T., 2000. Seminar pengkajian Pb di udara ambient di daerah Serpong-Tangerang dan
sekitarnya, pada tahun 2010 menyatakan bahwa zat beracun seperti Pb dalam asap kenderaan bermotor merupakan racun berbahaya yang berdampak terhadap kesehatan
manusia, baik anak anak maupun orang dewasa. Pada anak anak, pencemaran timbal dapat menyebabkan penurunan tingkat kecerdasan IQ points, penurunan kemampuan
belajar. Pada orang dewasa, pencemaran timbal dapat menyebabkan tekanan darah tinggi, serangan jantung, kemandulan dan pada level yang sangat tinggi dapat
menyebabkan kematian. Mengingat dampaknya yang begitu besar baik terhadap kesehatan maupun lingkungan maka perlu upaya pengendalian polutan Pb di udara
ambient. Senyawa senyawa yang dijadikan standar dalam ukuran pencemaran udara
berdasarkan keputusan bapedal no 107 tahun 1997, index standar pencemar udara sebagai berikut:
Tabel 1.1 Indeks Standar Pencemar Udara Sarwono Kusumaatmadja, 1997
Indeks Standar
Pencemar Udara
24 jam PM
10
μgm
3
24 jam SO
μgm
2 3
8 jam CO
μgm
3
1 jam O
3
μgm
3
1 jam NO
μgm
2 3
50 50
80 5
120 2
100 150
365 10
235 2
200 350
800 17
400 1130
300 420
1600 34
800 2260
400 500
2100 46
1000 3000
500 600
2620 57.5
1200 3750
Universitas Sumatera Utara
Tabel 1.2 Angka Dan Kategori Indeks Standar Pencemar Udara Sarwono Kusumaatmadja, 1997
Indeks Kategori
1 – 50 Baik
51 – 100 Sedang
101 – 199 Tidak Sehat
200 – 299 Sangat Tidak Sehat
300 – lebih Berbahaya
Saat ini sudah banyak dikembangkan berbagai macam teknologi yang ditujukan untuk mengurangi pencemaran lingkungan akibat berbagai aktivitas mesin-mesin
kendaraan dan industri. Salah satu penelitian yang dikembangkan adalah mengenai catalytic converter. Catalytic converter merupakan pengembangan dari jenis katalis
padatan yang digunakan untuk membantu proses konversi, reduksi dan oksidasi zat-zat berbahaya hasil pembakaran bahan bakar dari mesin kendaraan bermotor dan industri.
Pada dasarnya mesin-mesin kendaraan yang ada sudah didesain untuk dapat melakukan pembakaran dengan sempurna terhadap bahan bakar mesin, sehingga zat-zat hasil
pembakaran adalah berupa gas H
2
O, CO
2
dan NO
2
yang ramah lingkungan. Namun keadaan yang terjadi di lapangan, pembakaran yang terjadi pada mesin kendaraan dan
industri selalu tidak sempurna, sehingga zat-zat yang dihasilkan berupa gas beracun yang berbahaya bagi lingkungan dan makhluk hidup, yaitu gas CO, NO
x
, dan HC. Gas CO jika terhirup dan masuk ke dalam saluran pernapasan selanjutnya akan berikatan
dengan Haemoglobin Hb, sehingga mengganggu transport oksigen. Gas NO
x
selain berakibat langsung pada kerusakan tanaman dan meracuni manusia, hasil akhir
pencemarannya adalah asam nitrat HNO
3
yang terintersepsi ke dalam lingkungan dalam bentuk garam-garam nitrat dalam air hujan, sehingga terjadilah hujan asam.
Hujan asam menyebabkan tumbuh-tumbuhan rusak dan mati. Adapun senyawa HC bersifat karsinogenik jika masuk ke dalam jaringan makhluk hidup, dengan oksida
nitrogen, HC akan bereaksi secara foto oksidasi membentuk smog Selanjutnya dengan adanya katalis konverter adalah untuk mengatasi
pencemaran zat-zat tersebut dengan proses konversi, yaitu mereduksi dan mengoksidasi. Katalis akan mengoksidasi gas CO dan HC menjadi CO
. Fahriansah, 2009
2
dan H
2
O,
Universitas Sumatera Utara
mereduksi gas NO
x
menjadi N
2
, O
2
dan NO
2
dengan bantuan sebuah pengemban mediasupport dari bahan alam yang ada di Indonesia, seperti batuan alam Zeolit
yang memiliki ketahanan termal yang tinggi sehingga tahan pada proses bersuhu tinggi. Logam yang bertindak sebagai katalis diantaranya adalah Cu tembaga, Mg
Magnesium, Fe besi, Mn Mangan, Pt Platina, dan unsur golongan VIII B lainnya. Selain dibantu dengan adanya pengemban support, katalis konverter juga
terdiri senyawa pereduksi reduction agent yang akan bereaksi dengan gas CO, HC dan NO
x
, sehingga dihasilkan gas-gas yang ramah lingkungan H
2
O, CO
2
, NO
2
. Reduction agent tersebut bisa berupa senyawa NH
3
, CH
4
atau senyawa hidrokarbon lainnya. Secara teknis katalis konverter akan diletakkan pada saluran pembuangan gas
hasil pembakaran pada kendaraan bermotor, yaitu pada bagian knalpot. Pada knalpot tersebut gas-gas hasil pembakaran sebelum keluar ke lingkungan, akan melewati katalis
konverter, sehingga terjadi reaksi oksidasi CO dan HC menjadi CO
2
dan H
2
O, mereduksi NOx menjadi NO
2
Katalik konverter yang digunakan selama ini adalah berasal dari logam mulia seperti emas, platina, Rhodium, Ruthenium, Iridium, dan Osmium. Penelitian akhir
akhir ini telah menunjukkan bahwa pemakaian logam ini cenderung meningkat terutama dalam pemakaian katalik konverter, industri, obat anti kanker dan
pertukangan gigi dalam bentuk paduan selanjutnya zat zat tersebut terlarut di lingkungan dalam air, debu, tanah endapan, dan akhirnya memasuki rantai makanan.
Pada akhirnya peningkatan zat zat tersebut sering dihubungkan dengan penyakit asma, mual, perontokan rambut, peningkatan aborsi, dermatitis, dan penyakit serius lainnya
Kielhorn et.al., 2002; Merget Rosner 2001; Ravindra et.al., 2004; Whitely Murray 2003.
. Dengan demikian gas berbahaya hasil pembakaran tak sempurna mesin kendaraan bermotor dapat diminimalisir, sehingga komposisinya di
udara menjadi lebih sedikit. Hal ini tentunya akan mengurangi jumlah polutan di udara dan menjadikan lingkungan menjadi lebih bersih dan sehat Fahriansah, 2009.
Penelitian ini sudah pernah dilakukan oleh M A Kalam, 2009 di departemen teknik mesin, University of Malaya, Kuala Lumpur, dengan menggunakan wire mesh
sebagai substrat, dan oksida logam katalis TiO
2
dan CoO, namun dalam penelitian ini, katalis CoO digantikan dengan FeO, di mana logam Fe adalah logam yang segolongan
dengan logam Co dalam sistem periodik unsur, sehingga mempunyai sifat sifat yang
Universitas Sumatera Utara
mirip dan juga merupakan logam yang relatif murah. Adapun hasil yang diperoleh dari penelitian M A Kalam ini adalah absorbsi gas NOx, CO dan HC berturut turut lebih
tinggi 24, 41 dan 40 dibandingkan dengan katalis konverter konvensional honey comb.
Penelitian sebelumnya seperti yang dilakukan oleh Sembiring A.D., 2010, Tambunan T.D., 2006, Debora Rospita Sihite, 2006, Amirnordin shahrin Hisham et. al.,
2008, menggunakan substrat keramik berpori untuk reduksi dan oksidasi gas buang kenderaan bermotor. Pemakaian substrat keramik berpori tidak digunakan dalam
penelitian ini sebagai gantinya digunakan wire mesh karena wire mesh mempunyai porositas yang lebih besar dan dalam proses preparasinya tidak menggunakan suhu
yang terlalu tinggi, hanya menggunakan suhu sekitar 575ºC, dengan demikian lebih murah dalam proses preparasinya.
1.2 PERMASALAHAN
Kategori