OPTIK, ELEKTRONIKA DAN INSTRUMENTASI ( 6 Files )
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
PROTOTYPE TEKNOLOGI KONTROL EMISI TRANSPORTASI DARAT
JALAN RAYA MENGGUNAKAN PLATINUM CATALIC CONVERTER
ROHMATUL ULUWIYAH1), *), RIFKO HARNY DWI CAHYO1), REZA ALAN SAPUTRA2), ENY LATIFAH1)
1) Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Malang. Jl. Semarang 5 Malang,
2)Jurusan Manajemen FE Universitas Negeri Malang. Jl. Semarang 5 Malang,
E-mail: Rohma_vrh@ymail.com
*) PENULIS KORESPONDEN
TEL: 081233662437
ABSTRAK: Telah dilakukan perancangan dan produksi prototype teknologi kontrol emisi dengan
menggunakan Platinum Catalic Converter sebagai pemecah molekul gas karbon monoksida dan
karbon dioksida. Instrumen ini diharapkan menjadi solusi problem pencemaran lingkungan.
Pencemaran lingkungan berupa polusi udara diantaranya disebabkan oleh gas karbon monoksida
(CO) dan karbon dioksida (CO2). Solusi untuk mengurangi tingkat polusi di Indonesia, dilakukan
dengan mengurangi kadar unsur karbon monoksida (CO) dan karbon dioksida (CO 2) di udara
dengan memecah ikatan molekul keduanya. Metode pengembangan produk dilakukan sesuai
tahap berikut. (1) Rancang bangun alat, (2) Uji Keberhasilan Sistem dan (3) Evaluasi Rancang
Bangun Alat. Teknologi kontrol emisi menggunakan Platinum Catalic Converter pada dasarnya
merupakan prototype yang dibuat berdasarkan prinsip osilator pada rangkaian elektronika. Pada
rangkaian ini arus yang berasal dari sumber dengan voltase yang kecil dapat dibuat menjadi
arus dengan voltase yang besar. Dengan voltase besar yang dihasilkan oleh konverter, energi
listrik yang dihasilkan dapat melebihi energi ikat dari gas karbon monoksida (CO) dan gas
karbon dioksida (CO2). Sebagai hasilnya akan dapat memecah molekul gas karbon monoksida
(CO) dan gas karbon dioksida (CO2).
Kata Kunci: Platinum Catalic Converter, Karbon Dioksida, Pemecah molekul.
PENDAHULUAN
Bertambahnya jumlah kendaraan mencapai 94.373.324. Kendaraan tersebut
terbagi dari beberapa kategori diantaranya roda empat dan roda dua. Kontribusi dari
roda empat sebesar 17.992.141 dan untuk roda dua sebesar 76.381.183. Perbandingan
dari keduanya ± 1 : 2. Pertumbuhan roda dua secara signifikan bertambah 10jt/unit tiap
tahunnya, terhitung sejak 2010-2012. (kantor kepolisian republik Indonesia).
Penambahan kendaraan tersebut memberikan dampak terhadap lingkungan sekitarnya
khususnya didaerah kota-kota besar.
Pencemaran lingkungan berupa polusi udara merupakan salah satu yang menjadi
dampaknya. Menurut data dari WHO (Organisasi Kesehatan Dunia) yang dirilis tahun
2012, sebanyak 2 juta orang meninggal dunia disebabkan oleh polusi udara dalam ruang
maupun luar ruang. Dari penelitian oleh Pengkajian Ozon dan Polusi Udara Lembaga
Penerbangan dan Antariksa Nasional (Lapan) merilis bahwa emisi gas buang
kendaraan bermotor merupakan penyumbang terbesar pencemaran udara di Indonesia,
yaitu sebanyak 85%. Bertambahnya kendaraan ternyata bukan merupakan salah satu
faktornya. Faktor lain yang dapat menyumbang emisi gas buang antara lain
penggunaan kendaraan yang berlebih disertai perawatan yang kurang memadai dan
pemakaian bahan bakar yang buruk memiliki kadar timbal yang tinggi. (Mutiarani,
2013)
Menurut Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 36 Tahun 2009 tentang
Kesehatan pasal 163, menerangkan bahwa lingkungan yang sehat bisa terwujud bila
terhindar dari unsur salah satunya adalah udara yang tercemar (Rahmi, 2010). Unsurunsur yang terdapat didalam udara tercemar yang disebabkan oleh kendaraan bermotor
antara lain karbonmonoksida (CO), nitrogen oksida (NO x), metana (CH4), nonmetana,
Sulfur dioksida (SOx) dan Partikel (SPM10) (Handriani, 2014). Adanya unsur-unsur yang
berbahaya tersebut, maka diperlukan solusi untuk mengurangi polusi udara.
ISBN 978-602-71279-1-9
FOEI-8
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Salah satu upaya untuk mengurangi tingkat polusi di Indonesia, digunakan
Prototype Teknologi Kontrol Emisi Transportasi Darat Jalan Raya Menggunakan
Platinum Catalic Converter. Pengurangan yang diutamakan pada unsur karbon
dioksida (CO2) dan karbon monoksida (CO).
METODE PENELITIAN
Adapun metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini yaitu metode
eksperimen. Metode pengembangan produk dilakukan memenuhi tahap-tahap yaitu (1)
Rancang bangun alat, (2) Uji Keberhasilan Sistem dan (3) Evaluasi Rancang Bangun
Alat. Perancangan sistem ini terbagi atas beberapa bagian yaitu desain alat, pembuatan
alat, pengujian alat.. Adapun alat dan bahan yang digunakan diantaranya: flyback
transformer, transistor 2n3055, resistor 220 ohm 5 watt, baterai 27 volt, aki, kabel,
penjepit buaya, pipa, stop kran, lem pipa, kaca akrilik dan sensor O2. Sistem diuji
dengan cara memberikan berupa gas karbon monoksida dan karbon dioksida. Diagram
pengujian sistem dapat dilihat pada Gambar 1. Prosedur pemecahan molekul dengan
menggunakan Platinum Catalic Converter yaitu mengalirkan gas CO dan CO2 menuju
ruang vakum melalui salah satu pipa selanjutnya menghubungkan power supply
dengan konverter, kemudian dihubungkan dengan plat parallel yang ada dalam ruang
vakum, terakhir membuka stop kran kedua untuk kemudian diukur kadar O 2 dengan
menggunakan sensor O2. Pengevaluasian alat dilakukan untuk memperbaiki apabila
terdapat kesalahan sistem dalam menangani setiap permasalahan pada variabel bebas
dan pengaruh yang diberikan.
Gambar 1. Diagram Sistem
HASIL DAN PEMBAHASAN
Desain alat akan berfokus pada hitungan secara matematis tentang plat parallel
yang didesain agar dapat menghasilkan loncatan elektron (plasma) yang maksimal
sehingga dapat memecah gas karbon monoksida dan carbon dioksida secara maksimal.
Desain alat dapat dilihat pada gambar 1 dan gambar 2.
ISBN 978-602-71279-1-9
FOEI-9
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Gambar 2. Skema Rangkaian Konverter
Gambar 3. Prototype Teknologi
Gas buang emisi kendaraan bermotor yang telah dimasukkan kedalam prototype
akan dipisahkan diruang vakum dengan cara memberikan loncatan elektron. Setelah
terjadi pemisahan maka gas akan masuk pada ruang buang yang akan di deteksi oleh
gas analyzer kadar dari gas buang tersebut.
Voltase yang dihasilkan dari konverter sebesar 30 kV. Dengan voltase tersebut,
dihasilkan energi listrik yang melebihi energi ikat dari gas karbon monoksida. Sebelum
diproses oleh sistem teknologi Platinum Catalic Converter, kadar O2 hasil emisi gas
buang knalpot sebesar 25,2. Hasil yang didapatkan melalui uji keberhasilan sistem,
dengan Volume CO dalam ruang vakum 3,375 liter dihasilkan kadar O2 sebesar 97,6.
Kadar O2 hasil emisi gas buang kendaraan bermotor meningkat secara signifikan, yang
menunjukkan molekul gas karbon monoksida (CO) dapat dipecah menjadi gas oksigen
(O2).
KESIMPULAN
Teknologi kontrol emisi dengan menggunakan Platinum Catalic Converter pada
dasarnya merupakan prototype yang dibuat berdasarkan prinsip osilator pada
rangkaian elektronika. Pada rangkaian ini arus yang berasal dari sumber dengan
voltase yang kecil dapat dibuat menjadi arus dengan voltase yang besar. Dengan voltase
besar yang dihasilkan oleh konverter, energi listrik yang dihasilkan dapat melebihi
energi ikat dari gas karbon monoksida (CO) dan gas karbon dioksida (CO 2). Sebagai
hasilnya akan dapat memecah molekul gas karbon monoksida (CO) dan gas karbon
dioksida (CO2).
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih penulis sampaian kepada Direktorat Penelitian &
Pengabdian kepada Masyarakat, Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi (DIKTI),
Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, melalui Hibah Penelitian Program
Kreativitas Mahasiswa tahun 2015-2016 atas dukungan demi tercapainya tujuan
penelitian ini.
DAFTAR RUJUKAN
Handriani, P. 2014. Dampak Kesehatan dari Polusi Udara Belakangan Ini. (online)
(www.tempo.co). Diakses 19 September 2015
Klopffer, M.H. dan Flaconnèche, B. 2001. Transport Properties of Gases In Polymers:
Bibliographic Review. Oil & Gas Science and Technology Rev.IFP, 56: 223-244.
Mutiarani, Aulia. 2013. Tingkat Pencemaran Udara Indonesia Tertinggi Ketiga di
Dunia, Bagaimana Cara Mengatasinya?. (online) (green.kompasiana.com).
Diakses 19 September 2015
ISBN 978-602-71279-1-9
FOEI-10
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Rahmi, Dian Arintya. 2010. Monitoring Kandungan Karbondioksida (CO2) Dalam
Sebuah Model Ruangan Berbasis Mikrokontroller ATMEGA8535. Universitas
Diponegoro
Yannouleas, Constantine. 2001. Magnetic-Field Manipulation of Chemical Bonding in
Artificial Molecules.School of Physics, Georgia Institute of Technology
ISBN 978-602-71279-1-9
FOEI-11
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
ISBN 978-602-71279-1-9
FOEI-12
PROTOTYPE TEKNOLOGI KONTROL EMISI TRANSPORTASI DARAT
JALAN RAYA MENGGUNAKAN PLATINUM CATALIC CONVERTER
ROHMATUL ULUWIYAH1), *), RIFKO HARNY DWI CAHYO1), REZA ALAN SAPUTRA2), ENY LATIFAH1)
1) Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Malang. Jl. Semarang 5 Malang,
2)Jurusan Manajemen FE Universitas Negeri Malang. Jl. Semarang 5 Malang,
E-mail: Rohma_vrh@ymail.com
*) PENULIS KORESPONDEN
TEL: 081233662437
ABSTRAK: Telah dilakukan perancangan dan produksi prototype teknologi kontrol emisi dengan
menggunakan Platinum Catalic Converter sebagai pemecah molekul gas karbon monoksida dan
karbon dioksida. Instrumen ini diharapkan menjadi solusi problem pencemaran lingkungan.
Pencemaran lingkungan berupa polusi udara diantaranya disebabkan oleh gas karbon monoksida
(CO) dan karbon dioksida (CO2). Solusi untuk mengurangi tingkat polusi di Indonesia, dilakukan
dengan mengurangi kadar unsur karbon monoksida (CO) dan karbon dioksida (CO 2) di udara
dengan memecah ikatan molekul keduanya. Metode pengembangan produk dilakukan sesuai
tahap berikut. (1) Rancang bangun alat, (2) Uji Keberhasilan Sistem dan (3) Evaluasi Rancang
Bangun Alat. Teknologi kontrol emisi menggunakan Platinum Catalic Converter pada dasarnya
merupakan prototype yang dibuat berdasarkan prinsip osilator pada rangkaian elektronika. Pada
rangkaian ini arus yang berasal dari sumber dengan voltase yang kecil dapat dibuat menjadi
arus dengan voltase yang besar. Dengan voltase besar yang dihasilkan oleh konverter, energi
listrik yang dihasilkan dapat melebihi energi ikat dari gas karbon monoksida (CO) dan gas
karbon dioksida (CO2). Sebagai hasilnya akan dapat memecah molekul gas karbon monoksida
(CO) dan gas karbon dioksida (CO2).
Kata Kunci: Platinum Catalic Converter, Karbon Dioksida, Pemecah molekul.
PENDAHULUAN
Bertambahnya jumlah kendaraan mencapai 94.373.324. Kendaraan tersebut
terbagi dari beberapa kategori diantaranya roda empat dan roda dua. Kontribusi dari
roda empat sebesar 17.992.141 dan untuk roda dua sebesar 76.381.183. Perbandingan
dari keduanya ± 1 : 2. Pertumbuhan roda dua secara signifikan bertambah 10jt/unit tiap
tahunnya, terhitung sejak 2010-2012. (kantor kepolisian republik Indonesia).
Penambahan kendaraan tersebut memberikan dampak terhadap lingkungan sekitarnya
khususnya didaerah kota-kota besar.
Pencemaran lingkungan berupa polusi udara merupakan salah satu yang menjadi
dampaknya. Menurut data dari WHO (Organisasi Kesehatan Dunia) yang dirilis tahun
2012, sebanyak 2 juta orang meninggal dunia disebabkan oleh polusi udara dalam ruang
maupun luar ruang. Dari penelitian oleh Pengkajian Ozon dan Polusi Udara Lembaga
Penerbangan dan Antariksa Nasional (Lapan) merilis bahwa emisi gas buang
kendaraan bermotor merupakan penyumbang terbesar pencemaran udara di Indonesia,
yaitu sebanyak 85%. Bertambahnya kendaraan ternyata bukan merupakan salah satu
faktornya. Faktor lain yang dapat menyumbang emisi gas buang antara lain
penggunaan kendaraan yang berlebih disertai perawatan yang kurang memadai dan
pemakaian bahan bakar yang buruk memiliki kadar timbal yang tinggi. (Mutiarani,
2013)
Menurut Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 36 Tahun 2009 tentang
Kesehatan pasal 163, menerangkan bahwa lingkungan yang sehat bisa terwujud bila
terhindar dari unsur salah satunya adalah udara yang tercemar (Rahmi, 2010). Unsurunsur yang terdapat didalam udara tercemar yang disebabkan oleh kendaraan bermotor
antara lain karbonmonoksida (CO), nitrogen oksida (NO x), metana (CH4), nonmetana,
Sulfur dioksida (SOx) dan Partikel (SPM10) (Handriani, 2014). Adanya unsur-unsur yang
berbahaya tersebut, maka diperlukan solusi untuk mengurangi polusi udara.
ISBN 978-602-71279-1-9
FOEI-8
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Salah satu upaya untuk mengurangi tingkat polusi di Indonesia, digunakan
Prototype Teknologi Kontrol Emisi Transportasi Darat Jalan Raya Menggunakan
Platinum Catalic Converter. Pengurangan yang diutamakan pada unsur karbon
dioksida (CO2) dan karbon monoksida (CO).
METODE PENELITIAN
Adapun metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini yaitu metode
eksperimen. Metode pengembangan produk dilakukan memenuhi tahap-tahap yaitu (1)
Rancang bangun alat, (2) Uji Keberhasilan Sistem dan (3) Evaluasi Rancang Bangun
Alat. Perancangan sistem ini terbagi atas beberapa bagian yaitu desain alat, pembuatan
alat, pengujian alat.. Adapun alat dan bahan yang digunakan diantaranya: flyback
transformer, transistor 2n3055, resistor 220 ohm 5 watt, baterai 27 volt, aki, kabel,
penjepit buaya, pipa, stop kran, lem pipa, kaca akrilik dan sensor O2. Sistem diuji
dengan cara memberikan berupa gas karbon monoksida dan karbon dioksida. Diagram
pengujian sistem dapat dilihat pada Gambar 1. Prosedur pemecahan molekul dengan
menggunakan Platinum Catalic Converter yaitu mengalirkan gas CO dan CO2 menuju
ruang vakum melalui salah satu pipa selanjutnya menghubungkan power supply
dengan konverter, kemudian dihubungkan dengan plat parallel yang ada dalam ruang
vakum, terakhir membuka stop kran kedua untuk kemudian diukur kadar O 2 dengan
menggunakan sensor O2. Pengevaluasian alat dilakukan untuk memperbaiki apabila
terdapat kesalahan sistem dalam menangani setiap permasalahan pada variabel bebas
dan pengaruh yang diberikan.
Gambar 1. Diagram Sistem
HASIL DAN PEMBAHASAN
Desain alat akan berfokus pada hitungan secara matematis tentang plat parallel
yang didesain agar dapat menghasilkan loncatan elektron (plasma) yang maksimal
sehingga dapat memecah gas karbon monoksida dan carbon dioksida secara maksimal.
Desain alat dapat dilihat pada gambar 1 dan gambar 2.
ISBN 978-602-71279-1-9
FOEI-9
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Gambar 2. Skema Rangkaian Konverter
Gambar 3. Prototype Teknologi
Gas buang emisi kendaraan bermotor yang telah dimasukkan kedalam prototype
akan dipisahkan diruang vakum dengan cara memberikan loncatan elektron. Setelah
terjadi pemisahan maka gas akan masuk pada ruang buang yang akan di deteksi oleh
gas analyzer kadar dari gas buang tersebut.
Voltase yang dihasilkan dari konverter sebesar 30 kV. Dengan voltase tersebut,
dihasilkan energi listrik yang melebihi energi ikat dari gas karbon monoksida. Sebelum
diproses oleh sistem teknologi Platinum Catalic Converter, kadar O2 hasil emisi gas
buang knalpot sebesar 25,2. Hasil yang didapatkan melalui uji keberhasilan sistem,
dengan Volume CO dalam ruang vakum 3,375 liter dihasilkan kadar O2 sebesar 97,6.
Kadar O2 hasil emisi gas buang kendaraan bermotor meningkat secara signifikan, yang
menunjukkan molekul gas karbon monoksida (CO) dapat dipecah menjadi gas oksigen
(O2).
KESIMPULAN
Teknologi kontrol emisi dengan menggunakan Platinum Catalic Converter pada
dasarnya merupakan prototype yang dibuat berdasarkan prinsip osilator pada
rangkaian elektronika. Pada rangkaian ini arus yang berasal dari sumber dengan
voltase yang kecil dapat dibuat menjadi arus dengan voltase yang besar. Dengan voltase
besar yang dihasilkan oleh konverter, energi listrik yang dihasilkan dapat melebihi
energi ikat dari gas karbon monoksida (CO) dan gas karbon dioksida (CO 2). Sebagai
hasilnya akan dapat memecah molekul gas karbon monoksida (CO) dan gas karbon
dioksida (CO2).
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih penulis sampaian kepada Direktorat Penelitian &
Pengabdian kepada Masyarakat, Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi (DIKTI),
Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, melalui Hibah Penelitian Program
Kreativitas Mahasiswa tahun 2015-2016 atas dukungan demi tercapainya tujuan
penelitian ini.
DAFTAR RUJUKAN
Handriani, P. 2014. Dampak Kesehatan dari Polusi Udara Belakangan Ini. (online)
(www.tempo.co). Diakses 19 September 2015
Klopffer, M.H. dan Flaconnèche, B. 2001. Transport Properties of Gases In Polymers:
Bibliographic Review. Oil & Gas Science and Technology Rev.IFP, 56: 223-244.
Mutiarani, Aulia. 2013. Tingkat Pencemaran Udara Indonesia Tertinggi Ketiga di
Dunia, Bagaimana Cara Mengatasinya?. (online) (green.kompasiana.com).
Diakses 19 September 2015
ISBN 978-602-71279-1-9
FOEI-10
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
Rahmi, Dian Arintya. 2010. Monitoring Kandungan Karbondioksida (CO2) Dalam
Sebuah Model Ruangan Berbasis Mikrokontroller ATMEGA8535. Universitas
Diponegoro
Yannouleas, Constantine. 2001. Magnetic-Field Manipulation of Chemical Bonding in
Artificial Molecules.School of Physics, Georgia Institute of Technology
ISBN 978-602-71279-1-9
FOEI-11
SEMINAR NASIONAL JURUSAN FISIKA FMIPA UM 2016
ISBN 978-602-71279-1-9
FOEI-12