Efek Pada Lingkungan Catalytic Converter

2.7.2 Tipe-tipe Catalytic Converter

Katalitik Konverter dibagi menjadi 2 berdasarkan jumlah polutan yang dapat direaksikan : 1. Two way converter. Di dalam converter ini terdapat 2 reaksi simultan, yakni : a. Oksidasi karbon monoksida menjadi karbon dioksida. b. Oksidasi senyawa hidrokarbon yang tidak terbakarterbakar parsial menjadi karbon dioksida dan converter jenis ini secara luas dipakai pada mesin diesel untuk mengurangi senyawa hidrokarbon dan karbon monoksida. 2. Three way Converter. Didalam converter jenis ini terdapat 3 reaksi simultan, yakni : a. Reaksi reduksi nitrogen oksida menjadi nitrogen dan oksigen. b. Reaksi oksidasi karbon monoksida menjadi karbon dioksida. c. Reaksi oksidasi senyawa hidrokarbon yang tidak terbakar menjadi karbon dioksida dan air. Ketiga reaksi ini berlangsung paling efisien ketika campuran udara bahan bakar air to fuel ratio mendekati stoikiometri yaitu antara 14,6 – 14,8 berbanding 1. Oleh karena itu, CC sulit diaplikasikan pada mesin yang masih menggunakan karburator untuk pemasukan bahan bakar. CC paling ideal digunakan dengan mesin yang telah menggunakan closed loop feedback fuel injection .

2.7.3 Efek Pada Lingkungan

Katalitik Konverter telah terbukti memiliki manfaat untuk mengurangi emisi kendaraan bermotor. Namun, katalitik konverter tetap memiliki beberapa efek pada lingkungan, yakni : a. Katalitik konverter tidak mereduksi jumlah CO 2 yang dihasilkan bahan bakar bahkan mengubah CO menjadi CO 2 . Padahal telah kita ketahui bersama bahwa CO 2 ditenggarai menjadi penyebab utama green house effect yang menyebabkan pemanasan global di seluruh dunia. Bahkan CC juga melepas N 2 O yang ternyata telah diteliti 3 kali lebih besar efeknya dibandingkan dengan CO 2 . EPA Enviromental Protection Agency, badan Universitas Sumatera Utara lingkungan hidup Amerika Serikat mencatat bahwa 3 emisi nitrogen oksida yang dihasilkan oleh kendaraan bermotor. b. Air to fuel ratio kendaraan harus senantiasa pada kondisi stoikiometri saat penggunaan CC. Akibatnya kadar CO 2 yang dihasilkan lebih banyak dibandingkan mesin dengan campuran yang rendah lean burn engine. c. Katalitik konverter membutuhkan logam mulia palladium dan rhodium. Salah satu penyuplai logam mulia ini adalah daerah industri Norilsk, Rusia. Ternyata industri untuk mengekstrak palladium dan rhodium tersebut menghasilkan polusi yang paling besar disbanding dengan industri lainnya. Katalitik konverter pada knalpot kendaraan bermotor ditempatkan di belakang exhaust manifold atau antara muffler dengan header, seperti ditunjukkan pada gambar 2.5 dengan pertimbangan agar CC cepat panas ketika mesin dinyalakan. Gambar 2.5 Catalytic Converter.[24] Universitas Sumatera Utara Kendaraan yang menggunakan katalitik konverter harus menggunakan bensin tanpa timbal, karena timbal pada bensin akan menempel pada katalis yang mengakibatkan katalisator tersebut tidak efektif. Agar katalitik konverter tersebut lebih efektif, campuran udara bahan bakar harus dalam perbandingan stoikiometri. Pada saat motor dilakukan pemanasan, udara sekunder dari pompa didorong menuju ruang udara pembatas. Udara tersebut membantu untuk mengoksidasi katalis mengubah HC dan CO menjadi karbon dioksida dan air. Berikut penjelasan tahapan kerja dari katalitik konverter. 1. Tahap awal dari proses yang dilakukan pada katalitik konverter adalah reduction catalyst. Tahap ini menggunakan platinum dan rhodium untuk membantu mengurangi emisi NOx. Ketika molekul NO atau NO 2 bersinggungan dengan katalis, sirip katalis mengeluarkan atom nitrogen dari molekul dan menahannya. Sementera oksigen yang ada diubah ke bentuk O 2 . Atom nitrogen yang terperangkap dalam katalis tersebut diikat dengan atom nitrogen lainnya sehingga terbentuk format N 2 . Rumus kimianya sebagai berikut : 2NO → N 2 + O 2 atau 2NO 2 → N 2 + 2O 2 2. Tahap kedua dari proses di dalam CC adalah oxidization catalyst. Proses ini mengurangi hidrokarbon yang tidak terbakar di ruang bakar dan CO dengan membakarnya oxidizing melalui katalis platinum dan palladium. Katalis ini membantu reaksi CO dan HC dengan oksigen yang ada di dalam gas buang. Reaksinya sebagai berikut : 2CO + O 2 → 2CO 2 3. Tahap ketiga adalah pengendalian sistem yang memonitor arus gas buang. Informasi yang diperoleh dipakai lagi sebagai kendali sistem injeksi bahan bakar. Ada sensor oksigen yang diletakkan sebelum katalitik konverter dan cenderung lebih dekat ke mesin ketimbang ke konverter itu sendiri. Sensor ini memberi informasi ke Electronic Control System ECS seberapa Universitas Sumatera Utara banyak oksigen yang ada di saluran gas buang. ECS akan mengurangi atau menambah jumlah oksigen sesuai rasio udara bahan bakar. Skema pengendalian membuat ECS memastikan kondisi mesin mendekati rasio stoikiometri dan memastikan ketersediaan oksigen didalam saluran buang untuk proses oxidization HC dan CO yang belum terbakar. Setiap kendaraan memiliki jumlah sensor yang berbeda, tergantung kebutuhan dan teknologi mesinnya. Umumnya kendaraan yang menggunakan sistem injeksi menggunakan dua sensor oksigen yang berbeda tempat. Sensor tersebut berfungsi memberikan informasi ke ECS agar mengatur kembali pasokan udara ke dalam ruang bakar.

2.7.4 Fungsi Lain Dari Katalitik Konverter