Pembuatan Dan Karakterisasi Keramik Berpori Yang Diaplikasikan Sebagai Filter Emisi Gas Buang Pada Sepeda Motor Berbahan Bakar Premium
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 LatarBelakang
Semakin meningkatnya jumlah kendaraan bermotor di dunia terkhususnya
Indonesia dimana sumber energi yang diperlukan untuk menggerakkan motor ini
berasal dari minyak bumi, maka gas-gas polutan yang dihasilkan dari emisi
(pelepasan) gas buang kendaraan bermotor ini otomatis akan meningkat pula.
Kandungan gas-gas polutan ini diantaranya gas CO, CO2, SOx, HC, dan lainnya,
secara langsung maupun tidak langsung dapat memberikan dampak negatif
kepada mahluk hidup dan lingkungan.
Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mengurangi dampak dan
kandungan dari gas-gas polutan dari emisi gas buang kendaraan bermotor ini,
diantaranya dengan penggunaan material filter untuk mereduksi kandungan gasgas polutan dari emisi gas buang kendaraan bermotor tersebut.
Dewasa ini perkembangan teknologi material keramik begitu pesat.
Produk dari teknologi keramik pun beragam, mulai dari keperluan sehari-hari
seperti makan, minum dan memasak, industri elektronika, refraktori, keramik
berpori hingga teknologi ruang angkasa, dan lain sebagainya.
Penggunaan dan penelitian keramik berpori sebagai filter emisi gas buang
kendaraan bermotor telah berhasil dilakukan, dimana keramik berpori memiliki
sifat-sifat yang dibutuhkan sebagai filter antara lain tahan korosi, tidak bereaksi
dengan campuran yang dipisahkan serta pori dan kekuatannya dapat diatur
(Sembiring, A. Dharma, 2010).
Meletusnyasuatugunungberapidirasakansebagaisebuahbencanabagimasyar
akatdisekitargunungberapitersebut,
material
namuntakdapatdipungkiribahwa
materialyang
dimuntahkankeluardaripuncakgunungberapiselainbermanfaatbagitanamandantana
hdisekitar
gunungtersebut,
Universitas Sumatera Utara
2
jugadapatdimanfaatkandenganberagamtujuanpemanfaatan.
Adapun
kandungan
dominan dari debu vulkanik diantaranya yaitu Silikon Dioksida (SiO2) dan
alumina (Al2O3).
Karbon aktif merupakan suatu bahan karbon yang telah diaktivasi dengan
perendaman kedalam larutan kimia dengan tujuan porositas karbon akan
meningkat. Penggunaan karbon aktif sebagai bahan tambahan (aditif) diharapkan
pada saat pembakaran sampel keramik akan dapat membuat jejak yang
membentuk rongga pada keramik yang diproduksi, sehingga menjadikan keramik
tersebut sebagai keramik berpori.
PenggunaanlimbahdebuvulkanikGunung Sinabung dan karbon aktif dalam
penelitian ini diharapkan akan menjadikan hasil akhir produk keramik berpori
memiliki sifat-sifat yang sesuai penggunaannya sebagai filter dan katalis
konverter dimana memiliki kekerasan dan porositas yang tinggi sehingga filter ini
dapat menyerap dan merubah karakter dari emisi gas buang serta mereduksi gasgas polutan dari emisi gas buang kendaraan.
1.2 Rumusan Masalah
Pertumbuhan kendaraan bermotor telah menyebabkan pencemaran di udara. Oleh
karena itu dirasakan perlunya suatu media yang merupakan filter untuk
mengurangi pencemaran udara tersebut. Untuk itu media filter yang dimaksud
berupa keramik berpori yang dibuat dari campuran bahan keramik seperti kaolin,
debu vulkanik (sebagai pengganti kuarsa), feldspardan karbon aktif sebagai
pembuat pori (aditif).
Berdasarkan latar belakang diatas, dapat ditulis rumusan masalah sebagai
berikut :
1. Seberapa banyak debu vulkanik dapat dimanfaatkan untuk memberi
pengaruh terhadap kekuatan keramik tersebut.
2. Seberapa besar karbon aktif dapat digunakan untuk membuatkeporian
pada keramik.
3. Bagaimana pengaruh debu vulkanik terhadap keramik berpori yang
dimaksudkan.
Universitas Sumatera Utara
3
1.3 Batasan Masalah
Untuk mendapatkan suatu produk, maka sangat tepat dilakukan suatu penelitian
dan dalam hal ini dilakukan pembatasan masalah. Adapun batasan masalah
tersebut antara lain:
1. Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan keramik berpori ini yaitu:
kaolin, feldspar, debu vulkanik dan karbon aktif.
2. Karakterisasi sampel uji yang akan dilakukaan yaitu: pengujian sifat fisis
(porositas, densitas, susut massa, dan susut bakar); pengujian sifat
mekanik (kuat tekan dan kekerasan), pengujian XRD dan SEM-EDX juga
pengujian emisi gas buang.
3. Komposisi debu vulkanik terhadap karakterisasi keramik berpori
dilakukan dengan cara membandingkan komposisi bahan. Perbandingan
persentase komposisi bahan dan pengisi yaitu: [(100:0)% ; (95:5)% ;
(90:10)% ; (85:15)% ; (80:20)%] dari total campuran.
4. Kendaraan bermotor yang digunakan untuk uji emisi yaitu sepeda motor
Honda Vario tahun keluaran 2008.
5. Bahan bakar yang digunakan sepeda motor dalam pengujian emisi yaitu
premium (bensin).
1.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini, yaitu:
1. Memanfaatkan debu vulkanik sebagai bahan pengisi dalam pembuatan
keramik berpori.
2. Untuk mengetahui seberapa besar pengaruh keramik berpori yang dibuat
menjadi filter dan katalis konverter dapat merubah karakter emisi gas
buang.
1.5 ManfaatPenelitian
Adapun manfaat yang diharapkan dari penelitian ini, yaitu:
1. Pemanfaatan debu vulkanik sebagai alternatif bahan pengisi dalam
pembuatan keramik berpori.
Universitas Sumatera Utara
4
2. Mengurangi dampak pencemaran berupa polusi udara yang dihasilkan dari
emisi gas buang kendaraan bermotor.
3. Sebagai bahan masukan kepada industri keramik, otomotif untuk
penyempurnaan komponen kendaraan bermotor dan kepada pemerintah
untuk menindaklanjutinya.
4. Diharapkan penelitian ini dapat meningkatkan ekonomi daerah dan
membuka lapangan pekerjaan bagi masyarakat.
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan masing-masing bab adalah sebagai berikut:
Bab 1
Pendahuluan
Bab ini mencakup latar belakang penelitian, rumusan masalah,
batasan masalah yang akan diteliti, tujuan penelitian, manfaat
penelitian dan sistematika penelitian.
Bab 2
Tinjauan Pustakan
Bab ini berisikan tentang landasan teori yang menjadi acuan untuk
proses pengambilan data, analisa dan pembahasan.
Bab 3
Metode Penelitian
Bab ini berisikan tentang peralatan dan bahan , tempat, diagram alir
dan prosedur penelitian.
Bab 4
Hasil dan Pembahasan
Bab ini membahaas tentang hasil dan analisis yang diperoleh dari
penelitian.
Bab 5
Kesimpulan dan Saran
Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari penelitian
dan memberikan saran untuk penelitian lebih lanjut.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1 LatarBelakang
Semakin meningkatnya jumlah kendaraan bermotor di dunia terkhususnya
Indonesia dimana sumber energi yang diperlukan untuk menggerakkan motor ini
berasal dari minyak bumi, maka gas-gas polutan yang dihasilkan dari emisi
(pelepasan) gas buang kendaraan bermotor ini otomatis akan meningkat pula.
Kandungan gas-gas polutan ini diantaranya gas CO, CO2, SOx, HC, dan lainnya,
secara langsung maupun tidak langsung dapat memberikan dampak negatif
kepada mahluk hidup dan lingkungan.
Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mengurangi dampak dan
kandungan dari gas-gas polutan dari emisi gas buang kendaraan bermotor ini,
diantaranya dengan penggunaan material filter untuk mereduksi kandungan gasgas polutan dari emisi gas buang kendaraan bermotor tersebut.
Dewasa ini perkembangan teknologi material keramik begitu pesat.
Produk dari teknologi keramik pun beragam, mulai dari keperluan sehari-hari
seperti makan, minum dan memasak, industri elektronika, refraktori, keramik
berpori hingga teknologi ruang angkasa, dan lain sebagainya.
Penggunaan dan penelitian keramik berpori sebagai filter emisi gas buang
kendaraan bermotor telah berhasil dilakukan, dimana keramik berpori memiliki
sifat-sifat yang dibutuhkan sebagai filter antara lain tahan korosi, tidak bereaksi
dengan campuran yang dipisahkan serta pori dan kekuatannya dapat diatur
(Sembiring, A. Dharma, 2010).
Meletusnyasuatugunungberapidirasakansebagaisebuahbencanabagimasyar
akatdisekitargunungberapitersebut,
material
namuntakdapatdipungkiribahwa
materialyang
dimuntahkankeluardaripuncakgunungberapiselainbermanfaatbagitanamandantana
hdisekitar
gunungtersebut,
Universitas Sumatera Utara
2
jugadapatdimanfaatkandenganberagamtujuanpemanfaatan.
Adapun
kandungan
dominan dari debu vulkanik diantaranya yaitu Silikon Dioksida (SiO2) dan
alumina (Al2O3).
Karbon aktif merupakan suatu bahan karbon yang telah diaktivasi dengan
perendaman kedalam larutan kimia dengan tujuan porositas karbon akan
meningkat. Penggunaan karbon aktif sebagai bahan tambahan (aditif) diharapkan
pada saat pembakaran sampel keramik akan dapat membuat jejak yang
membentuk rongga pada keramik yang diproduksi, sehingga menjadikan keramik
tersebut sebagai keramik berpori.
PenggunaanlimbahdebuvulkanikGunung Sinabung dan karbon aktif dalam
penelitian ini diharapkan akan menjadikan hasil akhir produk keramik berpori
memiliki sifat-sifat yang sesuai penggunaannya sebagai filter dan katalis
konverter dimana memiliki kekerasan dan porositas yang tinggi sehingga filter ini
dapat menyerap dan merubah karakter dari emisi gas buang serta mereduksi gasgas polutan dari emisi gas buang kendaraan.
1.2 Rumusan Masalah
Pertumbuhan kendaraan bermotor telah menyebabkan pencemaran di udara. Oleh
karena itu dirasakan perlunya suatu media yang merupakan filter untuk
mengurangi pencemaran udara tersebut. Untuk itu media filter yang dimaksud
berupa keramik berpori yang dibuat dari campuran bahan keramik seperti kaolin,
debu vulkanik (sebagai pengganti kuarsa), feldspardan karbon aktif sebagai
pembuat pori (aditif).
Berdasarkan latar belakang diatas, dapat ditulis rumusan masalah sebagai
berikut :
1. Seberapa banyak debu vulkanik dapat dimanfaatkan untuk memberi
pengaruh terhadap kekuatan keramik tersebut.
2. Seberapa besar karbon aktif dapat digunakan untuk membuatkeporian
pada keramik.
3. Bagaimana pengaruh debu vulkanik terhadap keramik berpori yang
dimaksudkan.
Universitas Sumatera Utara
3
1.3 Batasan Masalah
Untuk mendapatkan suatu produk, maka sangat tepat dilakukan suatu penelitian
dan dalam hal ini dilakukan pembatasan masalah. Adapun batasan masalah
tersebut antara lain:
1. Bahan baku yang digunakan dalam pembuatan keramik berpori ini yaitu:
kaolin, feldspar, debu vulkanik dan karbon aktif.
2. Karakterisasi sampel uji yang akan dilakukaan yaitu: pengujian sifat fisis
(porositas, densitas, susut massa, dan susut bakar); pengujian sifat
mekanik (kuat tekan dan kekerasan), pengujian XRD dan SEM-EDX juga
pengujian emisi gas buang.
3. Komposisi debu vulkanik terhadap karakterisasi keramik berpori
dilakukan dengan cara membandingkan komposisi bahan. Perbandingan
persentase komposisi bahan dan pengisi yaitu: [(100:0)% ; (95:5)% ;
(90:10)% ; (85:15)% ; (80:20)%] dari total campuran.
4. Kendaraan bermotor yang digunakan untuk uji emisi yaitu sepeda motor
Honda Vario tahun keluaran 2008.
5. Bahan bakar yang digunakan sepeda motor dalam pengujian emisi yaitu
premium (bensin).
1.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini, yaitu:
1. Memanfaatkan debu vulkanik sebagai bahan pengisi dalam pembuatan
keramik berpori.
2. Untuk mengetahui seberapa besar pengaruh keramik berpori yang dibuat
menjadi filter dan katalis konverter dapat merubah karakter emisi gas
buang.
1.5 ManfaatPenelitian
Adapun manfaat yang diharapkan dari penelitian ini, yaitu:
1. Pemanfaatan debu vulkanik sebagai alternatif bahan pengisi dalam
pembuatan keramik berpori.
Universitas Sumatera Utara
4
2. Mengurangi dampak pencemaran berupa polusi udara yang dihasilkan dari
emisi gas buang kendaraan bermotor.
3. Sebagai bahan masukan kepada industri keramik, otomotif untuk
penyempurnaan komponen kendaraan bermotor dan kepada pemerintah
untuk menindaklanjutinya.
4. Diharapkan penelitian ini dapat meningkatkan ekonomi daerah dan
membuka lapangan pekerjaan bagi masyarakat.
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan masing-masing bab adalah sebagai berikut:
Bab 1
Pendahuluan
Bab ini mencakup latar belakang penelitian, rumusan masalah,
batasan masalah yang akan diteliti, tujuan penelitian, manfaat
penelitian dan sistematika penelitian.
Bab 2
Tinjauan Pustakan
Bab ini berisikan tentang landasan teori yang menjadi acuan untuk
proses pengambilan data, analisa dan pembahasan.
Bab 3
Metode Penelitian
Bab ini berisikan tentang peralatan dan bahan , tempat, diagram alir
dan prosedur penelitian.
Bab 4
Hasil dan Pembahasan
Bab ini membahaas tentang hasil dan analisis yang diperoleh dari
penelitian.
Bab 5
Kesimpulan dan Saran
Bab ini berisikan tentang kesimpulan yang diperoleh dari penelitian
dan memberikan saran untuk penelitian lebih lanjut.
Universitas Sumatera Utara