Emisi Gas Buang Kendaraan

Apa Emisi Gas Buang Kendaraan? 

Emisi gas buang adalah sisa hasil pembakaran bahan bakar di dalam mesin pembakaran dalam, mesin pembakaran luar, mesin jet yang dikeluarkan melalui sistem pembuangan mesin. Emisi gas buang kendaraan diciptakan oleh pembakaran campuran udara-bahan bakar di dalam mesin pembakaran internal. Kedua kendaraan diesel dan bensin bertenaga dapat menghasilkan emisi gas buang kendaraan. Emisi gas buang kendaraan juga dihasilkan oleh penguapan bahan bakar di dalam kendaraan saat kendaraan berhenti dan selama pengisian.

Komposisi emisi gas buang dari kendaraan baik bensin bertenaga dan diesel berbeda tergantung pada karakteristik operasi kendaraan pribadi serta jenis bahan bakar yang digunakan. Mayoritas emisi gas buang kendaraan terdiri dari karbon dioksida, nitrogen, uap air dan oksigen di udara tidak digunakan. Sisa hasil pembakaran berupa air (H₂O), gas CO atau disebut juga karbon monooksida yang beracun, CO₂ atau disebut juga karbon dioksida yang merupakan gas rumah kaca, NO_x senyawa nitrogen oksida, HC berupa senyawa Hidrat arang sebagai akibat ketidak sempurnaan proses pembakara serta partikel lepas.

oksida nitrogen Karbon monoksida, bahan bakar tidak terbakar, dan partikel juga hadir dalam emisi gas buang kendaraan dalam jumlah yang lebih kecil. Sejumlah zat tersebut memainkan peran penting dalam polusi udara kendaraan terkait termasuk beberapa yang gas rumah kaca dan diyakini memberikan kontribusi terhadap perubahan iklim.

Faktor utama polusi udara adalah kendaraan knalpot, menguapkan dan pengisian bahan bakar emisi. Emisi ini juga menyebabkan masalah kesehatan. Selain itu, sejumlah senyawa-senyawa yang ditemukan dalam emisi gas buang kendaraan yang dikenal sebagai penyebab kanker secara signifikan, eksposur jangka panjang. 

Sulfur dioksida dan karbon monoksida yang ditemukan di emisi gas buang kendaraan berkontribusi dalam pembentukan ozon troposfer atau ditumbuk-tingkat. Atau ozon troposfer tanah tingkat dikembangkan dari interaksi antara dua atau lebih bahan pencemar prekursor seperti oksida nitrogen dan senyawa organik yang mudah menguap di hadapan sinar matahari. Jenis ozon troposfer diyakini bertanggung jawab atas kualitas udara yang buruk khususnya selama bulan-bulan musim panas.

Bahaya Gas Buang Kendaraan Bagi Manusia Dan Lingkungan

Emisi kendaraan bermotor mengandung berbagai senyawa kimia. Komposisi dari kandungan senyawa kimianya tergantung dari kondisi mengemudi, jenis mesin, alat pengendali emisi bahan bakar, suhu operasi dan faktor lain yang semuanya ini membuat pola emisi menjadi rumit. Jenis bahan bakar pencemar yang dikeluarkan oleh mesin dengan bahan bakar bensin maupun bahan bakar solar sebenarnya sama saja, hanya berbeda proporsinya karena perbedaan cara operasi mesin. Secara visual selalu terlihat asap dari knalpot kendaraan bermotor dengan bahan bakar solar, yang umumnya tidak terlihat pada kendaraan bermotor dengan bahan bakar bensin.

Walaupun gas buang kendaraan bermotor terutama terdiri dari senyawa yang tidak berbahaya seperti nitrogen, karbon dioksida dan upa air, tetapi didalamnya terkandung juga senyawa lain dengan jumlah yang cukup besar yang dapat membahayakan gas buang membahayakan kesehatan maupun lingkungan.

Bahan pencemar yang terutama terdapat didalam gas buang buang kendaraan bermotor adalah karbon monoksida (CO), berbagai senyawa hindrokarbon, berbagai oksida nitrogen (NOx) dan sulfur (SOx), dan partikulat debu termasuk timbel (PB). Bahan bakar tertentu seperti hidrokarbon dan timbel organik, dilepaskan keudara karena adanya penguapan dari sistem bahan bakar.

Lalu lintas kendaraan bermotor, juga dapat meningkatkan kadar partikular debu yang berasal dari permukaan jalan, komponen ban dan rem. Setelah berada di udara, beberapa senyawa yang terkandung dalam gas buang kendaraan bermotor dapat berubah karena terjadinya suatu reaksi, misalnya dengan sinar matahari dan uap air, atau juga antara senyawa-senyawa tersebut satu sama lain.

Proses reaksi tersebut ada yang berlangsung cepat dan terjadi saat itu juga di lingkungan jalan raya, dan adapula yang berlangsung dengan lambat. Reaksi kimia di atmosfer kadangkala berlangsung dalam suatu rantai reaksi yang panjang dan rumit, dan menghasilkan produk akhir yang dapat lebih aktif atau lebih lemah dibandingkan senyawa aslinya.

Sebagai contoh, adanya reaksi di udara yang mengubah nitrogen monoksida (NO) yang terkandung di dalam gas buang kendaraan bermotor menjadi nitrogen dioksida (NO2 ) yang lebih reaktif, dan reaksi kimia antara berbagai oksida nitrogen dengan senyawa hidrokarbon yang menghasilkan ozon dan oksida lain, yang dapat menyebabkan asap awan fotokimi (photochemical smog).

Pembentukan smog ini kadang tidak terjadi di tempat asal sumber (kota), tetapi dapat terbentuk di pinggiran kota. Jarak pembentukan smog ini tergantung pada kondisi reaksi dan kecepatan angin. Untuk bahan pencemar yang sifatnya lebih stabil sperti limbah (Pb), beberapa hidrokarbon-halogen dan hidrokarbon poliaromatik, dapat jatuh ke tanah bersama air hujan atau mengendap bersama debu, dan mengkontaminasi tanah dan air.

Senyawa tersebut selanjutnya juga dapat masuk ke dalam rantai makanan yang pada akhirnya masuk ke dalam tubuh manusia melalui sayuran, susu ternak, dan produk lainnya dari ternak hewan. Karena banyak industri makanan saat ini akan dapat memberikan dampak yang tidak diinginkan pada masyarakat kota maupun desa.

Emisi gas buang kendaraan bermotor juga cenderung membuat kondisi tanah dan air menjadi asam. Pengalaman di negara maju membuktikan bahwa kondisi seperti ini dapat menyebabkan terlepasnya ikatan tanah atau sedimen dengan beberapa mineral/logam, sehingga logam tersebut dapat mencemari lingkungan.

SOLUSI :Strategi Menurunkan Emisi Gas Buang

Sebagian dari gas buang yang dikeluarkan beracun, dan sebagian besar berupa gas rumah kaca yang pada gilirannya mengakibatkan pemanasan global, untuk itu berbagai strategi dilakukan:

• Pengetatan standar emisi gas buang melalui tehnologi.
• Kebijakan fiskal
• Pajak kendaraan
• Pajak bahan bakar
• Insentif fiskal untuk alat yang ramah lingkungan
• Peningkatan kelancaran lalu lintas
• Pembatasan lalu lintas
• Sistem lalu lintas pintar /Intelligent Transport System
• Peningkatan kapasitas infrastruktur
• Peningkatan kualitas bahan bakar
• Optimasi kualitas bahan bakar
• Pengembangan bahan bakar nabati
• Pengembangan bahan bakar alternatif
• Hidrogen
• Listrik

Sel Bahan Bakar - Kunci Nol Emisi dan Power Bersih

Sebuah sel bahan bakar adalah perangkat konversi energi elektrokimia yang mengubah hidrogen dan oksigen ke dalam air, menghasilkan listrik dan panas dalam proses. Sejak konversi berlangsung melalui proses elektrokimia, proses yang bersih, tenang dan lebih efisien daripada pembakaran - sekaligus memberikan tegangan arus searah yang bisa digunakan untuk motor listrik, lampu dan peralatan listrik lainnya.

Dirancang sebagai buku pelajaran dengan beberapa contoh dan studi kasus, edisi kedua diperbarui adalah satu-satunya buku dengan cakupan dasar fisika dan aplikasi teknologi fuel cell. Sel Bahan Bakar: Fundamental menekankan prinsip-prinsip ilmiah pendiri yang mengatur sel-sel bahan bakar operasi. Hal ini dibagi menjadi dua bagian: pertama berfokus pada sel bahan bakar fisika dasar, sedangkan bagian kedua memberikan ulasan singkat mengenai aplikasi praktis teknologi fuel cell. Buku ini tidak menganggap pengetahuan sebelumnya dari sel bahan bakar atau elektrokimia yang membuatnya dapat diakses untuk pemula bahan bakar sel dan insinyur tertarik pada bidang ini.

Biofuel

Bahan bakar hayati atau biofuel adalah setiap bahan bakar baik padatan, cairan ataupun gas yang dihasilkan dari bahan-bahan organik. Biofuel dapat dihasilkan secara langsung dari tanaman atau secara tidak langsung dari limbah industri, komersial, domestik atau pertanian. Ada tiga cara untuk pembuatan biofuel: pembakaran limbah organik kering (seperti buangan rumah tangga, limbah industri dan pertanian); fermentasi limbah basah (seperti kotoran hewan) tanpa oksigen untuk menghasilkan biogas (mengandung hingga 60 persen metana), atau fermentasi tebu atau jagung untuk menghasilkan alkohol dan ester; dan energi dari hutan (menghasilkan kayu dari tanaman yang cepat tumbuh sebagai bahan bakar).

Proses fermentasi menghasilkan dua tipe biofuel: alkohol dan ester. Bahan-bahan ini secara teori dapat digunakan untuk menggantikan bahan bakar fosil tetapi karena kadang-kadang diperlukan perubahan besar pada mesin, biofuel biasanya dicampur dengan bahan bakar fosil. Uni Eropa merencanakan 5,75 persen etanol yang dihasilkan dari gandum, bit, kentang atau jagung ditambahkan pada bahan bakar fosil pada tahun 2010 dan 20 persen pada 2020. Sekitar seperempat bahan bakar transportasi di Brazil tahun 2002 adalah etanol.

Biofuel menawarkan kemungkinan memproduksi energi tanpa meningkatkan kadar karbon di atmosfir karena berbagai tanaman yang digunakan untuk memproduksi biofuel mengurangi kadar karbondioksida di atmosfir, tidak seperti bahan bakar fosil yang mengembalikan karbon yang tersimpan di bawah permukaan tanah selama jutaan tahun ke udara. Dengan begitu biofuel lebih bersifat carbon neutral dan sedikit meningkatkan konsentrasi gas-gas rumah kaca di atmosfir (meski timbul keraguan apakah keuntungan ini bisa dicapai di dalam prakteknya). Penggunaan biofuel mengurangi pula ketergantungan pada minyak bumi serta meningkatkan keamanan energi. ^[1]

Ada dua strategi umum untuk memproduksi biofuel. Strategi pertama adalah menanam tanaman yang mengandung gula (tebu, bit gula, dan sorgum manis ^[2]) atau tanaman yang mengandung pati/polisakarida (jagung), lalu menggunakan fermentasi ragi untuk memproduksi etil alkohol. Strategi kedua adalah menanam berbagai tanaman yang kadar minyak sayur/nabatinya tinggi seperti kelapa sawit, kedelai, alga, atau jathropa. Saat dipanaskan, maka keviskositasan minyak nabati akan berkurang dan bisa langsung dibakar di dalam mesin diesel, atau minyak nabati bisa diproses secara kimia untuk menghasilkan bahan bakar seperti biodiesel. Kayu dan produk-produk sampingannya bisa dikonversi menjadi biofuel seperti gas kayu, metanol atau bahan bakar etanol.

Sumber: AZoCleantech

Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor dan Material Pereduksinya

Emisi gas buang dari kendaraan bermotor merupakan salah satu polutan yang mencemari lingkungan. Meningkatnya jumlah kendaraan bermotor yang beredar di masyarakat menyebabkan emisi gas buang juga semakin meningkat. Emisi gas buang itu sendiri adalah sisa hasil dari suatu proses pembakaran bahan bakar di dalam mesin. Komposisi emisi gas buang berupa air (H₂O), gas karbon monooksida (CO) yang beracun, karbon dioksida (CO₂) yang merupakan gas rumah kaca, sulfur (SOx), senyawa nitrogen oksida (NO_x), senyawa hidro carbon (HC) dan partikulat debu termasuk timbel (PB) sebagai akibat ketidaksempurnaan proses pembakaran serta partikel lepas.

Perlu diketahui komposisi emisi gas buang kendaraan bermotor berupa gas karbon monooksida (CO), sulfur (SOx), senyawa nitrogen oksida (NO_x), senyawa hidro carbon (HC) dan partikulat debu termasuk timbel (PB) dapat mengganggu kesehatan manusia dan lingkungan alam sekitar. Setelah berada di udara, beberapa senyawa yang terkandung dalam gas buang kendaraan bermotor dapat berubah karena terjadinya suatu reaksi, misalnya dengan sinar matahari dan uap air, atau juga antara senyawa-senyawa tersebut satu sama lain. Proses reaksi tersebut ada yang berlangsung cepat dan terjadi saat itu juga di lingkungan jalan raya, dan adapula yang berlangsung dengan lambat.

Reaksi kimia di atmosfer kadangkala berlangsung dalam suatu rantai reaksi yang panjang dan rumit, dan menghasilkan produk akhir yang dapat lebih aktif atau lebih lemah dibandingkan senyawa aslinya. Sebagai contoh, adanya reaksi di udara yang mengubah nitrogen monoksida (NO) yang terkandung di dalam gas buang kendaraan bermotor menjadi nitrogen dioksida (NO₂) yang lebih reaktif, dan reaksi kimia antara berbagai oksida nitrogen dengan senyawa hidrokarbon yang menghasilkan ozon dan oksida lain, yang dapat menyebabkan asap fotokimia (photochemical smog).

Pembentukan smog ini kadang tidak terjadi di tempat asal sumber (kota), tetapi dapat terbentuk di pinggiran kota. Jarak pembentukan smog ini tergantung pada kondisi reaksi dan kecepatan angin. Untuk bahan pencemar yang sifatnya lebih stabil seperti limbah (Pb), beberapa hidrokarbon-halogen dan hidrokarbon poliaromatik, dapat jatuh ke tanah bersama air hujan atau mengendap bersama debu, dan mengkontaminasi tanah dan air. Senyawa tersebut selanjutnya juga dapat masuk ke dalam rantai makanan yang pada akhirnya masuk ke dalam tubuh manusia melalui sayuran, susu ternak, dan produk lainnya dari ternak hewan. Karena banyak industri makanan saat ini akan dapat memberikan dampak yang tidak diinginkan pada masyarakat kota maupun desa. Emisi gas buang kendaraan bermotor juga cenderung membuat kondisi tanah dan air menjadi asam. Pengalaman di negara maju membuktikan bahwa kondisi seperti ini dapat menyebabkan terlepasnya ikatan tanah atau sedimen dengan beberapa mineral/logam, sehingga logam tersebut dapat mencemari lingkungan.

Salah satu upaya untuk mengurangi jumlah polutan (emisi gas buang kendaraan bermotor) adalah dengan penggunaan filter knalpot (exhaust manifold) pada setiap kendaraan bermotor. Sekarang ini sudah banyak material yang sudah terbukti memiliki kemampuan untuk mereduksi emisi gas buang kendaraan. Jenis material pereduksi emisi gas buang kendaraan bermotor ini sangat bervariasi, ada yang berasal dari logam, keramik dan komposit. Secara prinsip bahwa material penyusun filter gas emisi kendaraan yang dapat berfugsi untuk mereduksi emisi gas buang adalah:

1. Katalis

Katalis merupakan suatu zat yang mempengaruhi kecepatan reaksi tetapi tidak dikonsumsi dalam reaksi dan tidak mempengaruhi kesetimbangan kimia pada akhir reaksi. Di dunia industri katalis telah digunakan secara luas, terutama pada industri kimia. Akhir-akhir ini katalis juga digunakan untuk menangani masalah polusi udara, terutama untuk mengurangi emisi gas carbon monoksida pada kendaraan bermotor. Bahan–bahan yang dapat digunakan sebagai katalis adalah menggunakan logam–logam mulia antara lain platinum, rhodium dan palladium. Namun karena jumlahnya terbatas dan harganya yang mahal maka pemakaiannya terbatas. Sebagai bahan alternatif dapat juga  digunakan material substrat logam tembaga (Cu), kuningan (CuZn) dan tembaga chrom (CuCr) untuk menggantikan bahan katalis tersebut.

2. Absorber

Absorber diartikan sebagai penyerap gas-gas yang berbahaya dari emisi kendaraan bermotor. Material-material yang memiliki kekuatan untuk menyerap gas emisi kendaraan bermotor adalah zeolit, arang karbon, dll. Dalam perencanaan filter gas emisi kendaraan dapat digabungkan atau dipadukan antara katalis dengan absorber untuk dapat mengoptimalkan pereduksinya. Pemasangan filter gas emisi kendaraan ini dapat diletakkan di dalam knalpot atau exhaust manifold.