Dampak Pembakaran Tidak Sempurna

12.07 | Label: Pengetahuan

1. Pembakaran Bahan Fosil yang Tidak Sempurna

Jumlah penduduk dunia terus meningkat setiap tahunnya, sehingga peningkatan kebutuhan energi pun tak dapat dielakkan. Dewasa ini, hampir semua kebutuhan energi manusia diperoleh dari konversi sumber energi fosil, misalnya pembangkitan listrik dan alat transportasi yang menggunakan energi fosil sebagai sumber energinya. Secara langsung atau tidak langsung hal ini mengakibatkan dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan makhluk hidup karena sisa pembakaran energi fosil ini menghasilkan zat-zat pencemar yang berbahaya.

Pencemaran udara terutama di kota-kota besar telah menyebabkan turunnya kualitas udara sehingga mengganggu kenyamanan lingkungan bahkan telah menyebabkan terjadinya gangguan kesehatan. Menurunnya kualitas udara tersebut terutama disebabkan oleh penggunaan bahan bakar fosil yang tidak terkendali dan tidak efisien pada sarana transportasi dan industri yang umumnya terpusat di kota-kota besar, disamping kegiatan rumah tangga dan kebakaran hutan. Hasil penelitian dibeberapa kota besar (Jakarta, Bandung, Semarang dan Surabaya) menunjukan bahwa kendaraan bermotor merupakan sumber utama pencemaran udara. Hasil penelitian di Jakarta menunjukan bahwa kendaraan bermotor memberikan kontribusi pencemaran CO sebesar 98,80%, NOx sebesar 73,40% dan HC sebesar 88,90% (Bapedal, 1992). Secara umum, kegiatan eksploitasi dan pemakaian sumber energi dari alam untuk memenuhi kebutuhan manusia akan selalu menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan (misalnya udara dan iklim, air dan tanah)

a. Dampak Terhadap Udara dan Iklim

Selain menghasilkan energi, pembakaran sumber energi fosil (misalnya: minyak bumi, batu bara) juga melepaskan gas-gas, antara lain karbon dioksida (CO2), nitrogen oksida (NOx),dan sulfur dioksida (SO2) yang menyebabkan pencemaran udara (hujan asam, smog dan pemanasan global).
Emisi NOx (Nitrogen oksida) adalah pelepasan gas NOx ke udara. Di udara, setengah dari konsentrasi NOx berasal dari kegiatan manusia (misalnya pembakaran bahan bakar fosil untuk pembangkit listrik dan transportasi), dan sisanya berasal dari proses alami (misalnya kegiatan mikroorganisme yang mengurai zat organik). Di udara, sebagian NOx tersebut berubah menjadi asam nitrat (HNO3) yang dapat menyebabkan terjadinya hujan asam.
Emisi SO2 (Sulfur dioksida) adalah pelepasan gas SO2 ke udara yang berasal dari pembakaran bahan bakar fosil dan peleburan logam. Seperti kadar NOx di udara, setengah dari konsentrasi SO2 juga berasal dari kegiatan manusia. Gas SO2 yang teremisi ke udara dapat membentuk asam sulfat (H2SO4) yang menyebabkan terjadinya hujan asam.

Emisi gas NOx dan SO2 ke udara dapat bereaksi dengan uap air di awan dan membentuk asam nitrat (HNO3) dan asam sulfat (H2SO4) yang merupakan asam kuat. Jika dari awan tersebut turun hujan, air hujan tersebut bersifat asam (pH-nya lebih kecil dari 5,6 yang merupakan pH “hujan normal”), yang dikenal sebagai “hujan asam”. Hujan asam menyebabkan tanah dan perairan (danau dan sungai) menjadi asam. Untuk pertanian dan hutan, dengan asamnya tanah akan mempengaruhi pertumbuhan tanaman produksi. Untuk perairan, hujan asam akan menyebabkan terganggunya makhluk hidup di dalamnya. Selain itu hujan asam secara langsung menyebabkan rusaknya bangunan (karat, lapuk).

Smog merupakan pencemaran udara yang disebabkan oleh tingginya kadar gas NOx, SO2, O3 di udara yang dilepaskan, antara lain oleh kendaraan bermotor, dan kegiatan industri. Smog dapat menimbulkan batuk-batuk dan tentunya dapat menghalangi jangkauan mata dalam memandang.

Emisi CO2 adalah pemancaran atau pelepasan gas karbon dioksida (CO2) ke udara. Emisi CO2 tersebut menyebabkan kadar gas rumah kaca di atmosfer meningkat, sehingga terjadi peningkatan efek rumah kaca dan pemanasan global. CO2 tersebut menyerap sinar matahari (radiasi inframerah) yang dipantulkan oleh bumi sehingga suhu atmosfer menjadi naik. Hal tersebut dapat mengakibatkan perubahan iklim dan kenaikan permukaan air laut.

Emisi CH4 (metana) adalah pelepasan gas CH4 ke udara yang berasal, antara lain, dari gas bumi yang tidak dibakar, karena unsur utama dari gas bumi adalah gas metana. Metana merupakan salah satu gas rumah kaca yang menyebabkan pemasanan global.

Batu bara selain menghasilkan pencemaran (SO2) yang paling tinggi, juga menghasilkan karbon dioksida terbanyak per satuan energi. Membakar 1 ton batu bara menghasilkan sekitar 2,5 ton karbon dioksida. Untuk mendapatkan jumlah energi yang sama, jumlah karbon dioksida yang dilepas oleh minyak akan mencapai 2 ton sedangkan dari gas bumi hanya 1,5 ton

b. Dampak Terhadap Perairan

Eksploitasi minyak bumi, khususnya cara penampungan dan pengangkutan minyak bumi yang tidak layak, misalnya: bocornya tangker minyak atau kecelakaan lain akan mengakibatkan tumpahnya minyak (ke laut, sungai atau air tanah) dapat menyebabkan pencemaran perairan. Pada dasarnya pencemaran tersebut

2. Gas Karbon Dioksida

Gas karbon dioksida dihasilkan secara alami dari proses pernapasan dan pembakaran sempurna berbagai senyawa hidrokarbon. Gas CO, tidak membahayakan kesehatan, tetapi pada konsentrasi tinggi (10% - 20%), dapat menyebabkan pingsan karena CO, menggantikan posisi gas oksigen dalam tubuh sehingga tubuh kekurangan oksigen.

Senyawa hidrokarbon (CxHv) yang merupakan bahan bakar kendaraan bermotor, akan terbakar sempurna menghasilkan gas karbon dioksida dan uap air sesuai dengan persamaan reaksi.

CxHy(l) + O2(g) -> CO2 (g) + H2O (g)

Gas CO2 yang dihasilkan akan dimanfaatkan tumbuhan untuk melakukan proses fotosintesis yaitu:

6CO2(g) + 6H2O(g) -> C6H12O6 (s) + 6O2(g)

Gas oksigen yang dihasilkan oleh tumbuhan tersebut akan dimanfaatkan oleh makhluk hidup lainnya untuk proses pernapasan sehingga terjadi keseimbangan.

Seperti kalian ketahui bahwa jumlah penduduk, kendaraan bermotor, dan industri-industri yang menggunakan bahan bakar minyak bumi semakin meningkat, sehingga jumlah CO, yang dihasilkan juga semakin meningkat. Sementara itu, jumlah pepohonan semakin berkurang, karena pembukaan lahan baru. Akibatnya, pemanfaatan CO , juga semakin berkurang yang menyebabkan terganggunya keseimbangan CO,. Kadar CO, di udara menjadi berlebih, sehingga membentuk lapisan C02 di atmosfer.

Sinar ultraviolet (UV) dan sinar tampak (VIS) yang berhasil menembus atmosfer bumi sebagian diserap oleh berbagai makhluk maupun zat di permukaan bumi, sebagian lagi kemudian dipantulkan kembali ke angkasa dalam bentuk sinar inframerah (IR) yang lebih hangat. Lapisan CO, di atmosfer ini akan menahan sinar inframerah yang dipantulkan bumi, sehingga bumi tetap hangat karena sinar inframerah tersebut membawa energi panas.

Namun, jika lapisan CO, ini terus bertambah, akan meningkatkan suhu permukaan bumi. Gejala pemanasan bumi akibat lapisan CO, inilah yang sering disebut sebagai efek rumah kaca (green house effect).

3. Gas Karbon Monoksida

Gas karbon monoksida (CO) tidak berwarna dan tidak berbau, tetapi sangat berbahaya. Batas kadar gas CO dalam udara adalah 0,1 bpj. Kadar CO di udara yang mencapai 100 bpj dapat menyebabkan sakit kepala, lelah, sesak napas, pingsan, dan bahkan dapat menyebabkan kematian.

Gas CO sangat berbahaya bagi kesehatan karena dapat bereaksi dan berikatan dengan hemoglobin (Hb) di dalam darah (afinitas CO terhadap Hb sekitar 200 kali lebih besar daripada O J. Jika di dalam darah terdapat gas CO dan gas 02, yang akan terikat oleh Hb adalah gas CO melalui ikatan kovalen koordinasi. Gas CO bertindak sebagai ligan sehingga ikatan antara Hb dan CO bersifat tidak dapat balik (ireversibel).

Hb + CO -> HbCO

Ikatan itu tetap stabil sampai Hb tersebut rusak. Ikatan antara gas O, dan Hb dalam molekul HbO, bersifat dapat balik (reversibel), sehingga pada saat akan digunakan untuk pembakaran 02 akan dilepas dan Hb dapat digunakan kembali untuk mengikat oksigen.

Hb + 4O2 -> Hb(O2)4

Dalam darah seseorang yang keracunan gas CO masih terdapat oksigen, tetapi oksigen ini tidak dapat digunakan karena semua Hb lebih mudah berikatan dengan CO daripada dengan O,.

Gas CO dihasilkan dari pembakaran tidak sempurna senyawa hidrokarbon dalam bahan bakar yang berasal dari minyak bumi pada kendaraan bermotor.

CxHy(l) + O2(g) -> C(s) + CO (g) + CO2 (g) + H2O (g)

Kendaraan bermotor dapat menghasilkan rata-rata 6,25 gram CO per kilometer jarak tempuh. Selain gas buangan kendaraan bermotor, gas CO juga dihasilkan dari berbagai kegiatan industri, letusan gunung berapi, dan pelapukan. Namun sebagian besar gas CO dihasilkan oleh emisi buangan kendaraan bermotor, dan untuk mengurangi pembentukan gas CO pada kendaraan bermotor, maka perlu dilakukan uji emisi gas buang secara berkala.

Jika kendaraan tidak memenuhi syarat dalam uji emisi gas buang, kendaraan itu harus mengalami perbaikan. Penggunaan bahan bakar alternatif seperti bahan bakar gas perlu digalakkan, agar tingkat pencemaran udara dari emisi kendaraan bermotor dapat ditekan.

4. Oksigen Belerang (SO2 dan SO3)

Gas belerang dioksida (SO2) mempunyai sifat tidak berwarna, tetapi berbau sangat menyengat dan dapat menyesakkan napas meskipun dalam kadar rendah. Gas ini dihasilkan dari oksidasi atau pembakaran belerang yang terlarut dalam bahan bakar miyak bumi serta dari pembakaran belerang yang terkandung dalam bijih logam yang diproses pada industri pertambangan. Penyebab terbesar berlebihnya kadar oksida belerang di udara adalah pada pembakaran batu bara. Akibat yang ditimbulkan oleh berlebihnya oksida belerang memang tidak secara langsung dirasakan oleh manusia, akan tetapi menyebabkan terjadinya hujan asam.

Hujan yang banyak mengandung asam sulfat ini memiliki pH < 5, sehingga menyebabkan sangat korosif terhadap logam dan berbahaya bagi kesehatan. Di samping menyebabkan hujan asam, oksida belerang baik SO2 maupun SO3 yang terserap ke dalam alat pernapasan masuk ke paru-paru juga akan membentuk asam sulfit dan asam sulfat yang sangat berbahaya bagi kesehatan pernapasan, khususnya paru-paru.

5. Oksigen Nitrogen

Gas nitrogen monoksida memiliki sifat tidak berwarna, yang pada konsentrasi tinggi juga dapat menimbulkan keracunan. Di samping itu, gas oksida nitrogen juga dapat menjadi penyebab hujan asam. Keberadaan gas nitrogen monoksida di udara disebabkan karena gas nitrogen ikut terbakar bersama dengan oksigen, yang terjadi pada suhu tinggi.

Pada saat kontak dengan udara, maka gas NO akan membentuk gas NO2. Gas NO2 merupakan gas beracun, berwarna merah cokelat, dan berbau seperti asam nitrat yang sangat menyengat dan merangsang. Keberadaan gas NO2 lebih dari 1 ppm dapat menyebabkan terbentuknya zat yang bersifat karsinogen atau penyebab terjadinya kanker. Jika menghirup gas NO2 dalam kadar 20 ppm akan dapat menyebabkan kematian. Sebagai pencegahan maka di pabrik atau motor, bagian pembuangan asap ditambahkan katalis logam nikel yang berfungsi sebagai konverter. Prinsip kerjanya adalah mengubah gas buang yang mencemari menjadi gas yang tidak berbahaya bagi lingkungan maupun kesehatan manusia.

Daftar Pustaka

The Ferfect. 2012. Dampak Pembakaran Bahan Bakar Minyak Bumi Bagi Lingkungan. Tersedia : http://id.shvoong.com/exact-sciences/bioengineering-and-biotechnology/2262814-dampak-pembakaran-bahan-bakar-minyak/

Yahya, Ali. 2011. Dampak Pembakaran Tidak Sempurna. Tersedia : http://yahyaali.wordpress.com/2011/10/24/dampak-pembakaran-tidak-sempurna/

http://id.shvoong.com/exact-sciences/bioengineering-and-biotechnology/2262814-dampak-pembakaran-bahan-bakar-minyak/#ixzz281wFEFbR