akibat gas buang kenalpot

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Gas-gas pencemar dari gas buang kendaraan bermotor seperti gas CO dapat mempengaruhi kesehatan manusia. Hal ini disebakan karena gas CO dapat mengikat hemoglobin darah menghasilkan karboksi hemoglobin. Pengaruh dari reduksi ini mengakibatkan kapasitas darah mengangkut oksigen menurun. Kenaikan gas CO di udara mengakibatkan menurunnya sistem saraf sentral, perubahan fungsi jantung dan paru-paru, mengantuk, koma, sesak nafas dan yang paling membahayakan dapat menimbulkan kematian. Bahkan dapat menimbulkan kerusakan pada tanaman, bangunan, dan bahan lainnya. Selain dapat menimbulkan gangguan kesehatan bagi manusia, gas CO dapat juga menimbulkan terjadinya pemanasan global. Pemanasan global (global warming issues) saat ini sudah menjadi permasalahan dunia dan mendapat perhatian serius di banyak negara. Pemanasan global sebagai salah satu penyebab perubahan iklim ini, sedang hangat dibicarakan oleh para pemimpin Negara di dunia termasuk Indonesia pada KTT Perubahan iklim yang dilaksanakan pada tanggal 13-18 Desember 2009 di Kopenhagen Belanda. Pada KTT Perubahan Iklim tersebut dinegosiasikan sebuah perjanjian yang akan menggantikan Protokol Kyoto dan menentukan target emisi karbon global. Dan sekretaris eksekutif (UNFCC) de Boer menawarkan pembiayaan teknologi bersih bagi negara-negara miskin. Penawaran itu mengacu pada visi jangka panjang yaitu pemotongan karbon secara besar-besaran tahun 2050 mendatang. Pemanasan global terjadi akibat efek gas rumah kaca dan gas buang kendaraan bermotor (Riyano, 2006). Salah satu gas penyebab efek rumah kaca adalah gas karbon monoksida (CO). Sejumlah besar karbon monoksida (CO) yang berasal dari emisi gas buang kendaraan bermotor, memberikan kontribusi yang besar pada pemanasan global. Di atmosfer karbon monoksida (CO) akan teroksidasi menjadi karbon dioksida (CO2). Menurut majalah Tempo (2007), dari hasil penelitian (Zwiers) akibat dari pemanasan global dapat mengakibatkan kondisi cuaca yang ekstrim di bumi, sehingga dapat terjadi banjir dan kekeringan yang frekuensinya mengalami peningkatan. Selain dapat menimbulkan pemanasan global, emisi gas buang kendaraan bermotor juga dapat menjadi sumber polusi udara.Kandungan bahan kimia dari gas buang kendaraan bermotor selain gas CO dan CO2, ada juga gas sulfur dioksida (SO2), nitrogen monoksida (NO), nitrogen dioksida (NO2), senyawa hidrokarbon dan partikulat. Jika gas-gas yang dihasilkan di atas melebihi ambang batas, akan dapat mengubah iklim lokal, regional dan global, sehingga dapat menaikkan jumlah radiasi sinar ultra violet dari matahari ke permukaan bumi (Darmono,2001).

Karena gas CO dapat menimbulkan gangguan kesehatan bagi manusia dan berperan dalam pemanasan global, maka berbagai penelitian telah dilakukan terhadap proses terjadinya gas karbon monoksida (CO) melalui analisa kualitatif dan kuantitatif dari gas buang kendaraan bermotor. Mohamad Hakam dan Djoko Sungkono (2006)

melakukan analisa tentang pengaruh penggunaan logam tembaga sebagai katalis pada saluran gas buang mesin bensin empat langkah terhadap konsentrasi polutan CO dan hidrokarbon.

Dalam penelitian ini disimpulkan bahwa untuk mendapatkan hasil yang baik guna mengurangi konsentrasi polutan CO dan hidrokarbon dari gas buang, maka perlu ditambahkan katalis tembaga kedalam saluran gas buang. Metode yang dilakukan adalah dengan membuat saluran gas buang menjadi kelompok control dan kelompok uji.Penelitian tentang gas CO juga dilakukan oleh Kris Tri Basuki (2007) tentang penurunan konsentrasi CO dan NO2 pada emisi gas buang kendaraan dengan menggunakan media penyisipan TiO2 lokal pada karbon aktif.

Media karbon aktif yang dipasang pada panjang media 15 cm memiliki efisiensi penurunan konsentrasi CO dan NO2 yag lebih besar dibanding media karbon aktif yang dipasang pada media 5 cm dan 10 cm. Penelitian yang dilakukan ini memiliki kelemahan karena selain membutuhkan waktu yang lama, juga biayanya besar. Maka untuk itu telah ditemukan suatu alat sensor semikonduktor untuk mendeteksi karbon monoksida (CO) dari emisi gas buang kendaraan bermotor. Penggunaan sensor gas semikonduktor lebih efektif karena memiliki dimensi yang kecil sehingga mudah dirancang serta biayanya lebih murah. (htpp:one.indoskripsi.com/judul-skripsi-makalah-tentang/semikonduktor-1). Sensor gas semikonduktor merupakan alat yang mampu mendeteksi zat kimia seperti gas buang kendaraan bermotor melalui suatu mekanisme untuk kemudian diubah menjadi sinyal listrik.

Penelitian menggunakan sensor semikonduktor tehadap gas CO dilakukan oleh Zulkifli dan Wisnu.W(2005). Mereka telah melakukan penelitian tentang fabrikasi elemen sensor gas CO berbasis media aktif TiN (Titanium nitrida) dengan metode sputtering DC. Lapisan tipis TiN digunakan sebagai elemen sensor yang mampu bekerja pada suhu kamar. Proses fabrikasinya menggunakan teknik sputtering DC dengan waktu dan konsentrasi gas yang bervariasi. Hasil analisis menunjukkan respon lapisan tipis TiN terhadap gas CO berubah terhadap volume gas dan suhu. Hidayat, Tomin (2003), juga menggunakan sensor semikonduktor untuk meneliti alat pendeteksi gas buang kendaraan bermotor. Sebagai sensor utama dalam mengenali gas buang kendaraan bermotor tersebut digunakan sensor TGS 2201. Dari penelitian ini ternyata sensor TGS 2201 dapat digunakan untuk mengukur emisi berbagai jenis kendaraan mesin empat langkah dan dapat digunakan untuk panduan kelayakan kendaraan bermotor terhadap emisi gas buang. Pada penelitiannya ia membandingkan emisi gas buang dari mobil bermesin diesel dan mesin bensin. Mikrokontroler yang digunakan sebagai penyimpan data digunakan jenis AT89C51. Emisi gas buang yang diukur tidak untuk satu jenis gas melainkan untuk berbagai jenis gas yang tercampur dalam gas buang.

Adapun yang melatar belakangi penelitian ini adalah karena saudara Hidayat Tomin telah berhasil menggunakan sensor TGS 2201 untuk uji emisi gas buang kendaran bermotor. Maka dalam hal ini peneliti ingin mengembangkan penelitian tersebut lebih mengarah kepada emisi gas buang yang lebih spesifik yaitu gas CO, dengan melibatkan tahun kendaraan dan ukuran silinder.

Jenis sensor gas semikonduktor yang digunakan adalah keluaran Figaro dengan tipe TGS 2201. Sebagai pengubah data analog sensor TGS 2201 menjadi data digital maka digunakan suatu alat mikrokontroler jenis ATMega 8535.

Dari uraian diatas timbul keinginan peneliti untuk melakukan penelitian tentang analisis karbon monoksida (CO) dalam emisi gas buang kendaraan bermotor dengan sensor gas semikonduktor. Jenis sensor gas semikonduktor yang digunakan ialah keluaran Figaro dengan tipe TGS 2201. Sebagai pengubah data analog dari sensor TGS 2201 menjadi data digital, agar dapat diolah lebih lanjut menggunakan komputer,maka digunakan suatu alat mikrokontroler.

1.2. Permasalahan

Permasalahan yang dapat dirumuskan dari penelitian ini adalah:

1.      Dapatkah konsentrasi gas CO diukur dalam emisi gas buang kendaraan bermotor dengan sensor IR ?

2.      Apakah sensor TGS 2201 dapat digunakan untuk menghitung konsentrasi gas CO dalam emisi gas buang kendaraan bermotor?

3.       Apakah ada perbedaan konsentrasi gas CO pada kendaraan bermotor dengan CC yang sama dan tahun yang berbeda menggunakan sensor TGS 2201? Universitas Sumatera Utara

1.3. Pembatasan Masalah

Penelitian ini dilakukan terhadap jenis mobil dan ukuran silinder(CC) yaitu mobil merk kijang yang berbahan bakar bensin dengan CC yang sama dan tahun yang berbeda yaitu tahun 2001 dan 2004.

1.4. Tujuan Penelitian

1.      Untuk mengukur konsentrasi gas CO dalam emisi gas buang kendaraan bermotor dan membandingkannya dengan metode sensor IR.

2.      Untuk mengetahui apakah sensor TGS 2201 dapat digunakan untuk mengukur konsentrasi gas CO dalam emisi gas buang kendaraan bermotor.

3.      Untuk mengetahui perbedaan kadar gas CO dari kendaraan dengan CC yang sama dan tahun yang berbeda menggunakan sensor TGS 2201.

1.5. Manfaat Penelitian

Dari penelitian ini diharapkan dapat:

1.      Memberi informasi kepada masyarakat bahwa sensor TGS 2201 dapat digunakan untuk mengukur konsentrasi gas CO dalam emisi gas buang kendaraan bermotor.

2.      Memberi informasi kepada masyarakat tentang pengaruh umur kendaraan bermotor terhadap kadar CO di udara.

3.      Memberi informasi tentang kadar CO dari kendaraan bermotor, dimana gas CO dapat menimbulkan kesehatan bagi manusia dan merupakan pemicu terjadinya efek rumah kaca dan pemanasan global.

1.6. Metodologi Penelitian

Jenis penelitian yang dilakukan adalah metode eksperimen dengan variabel terikat adalah resistansi keluaran sensor hasil perubahan konsentrasi gas CO. Sebagai variabel bebas adalah perubahan konsentrasi gas CO. Untuk keperluan pemeriksaan terhadap gas CO dari asap kendaraan bermotor,dilakukan penentuan konsentrasi dengan lima (5) variasi putaran mesin dan 5 variasi konsentrasi menggunakan alat uji gas CO denga IR.

Sebelum dilakukan pengambilan asap, sensor TGS2201 dikalibrasi terlebih dahulu terhadap udara ambien, setelah diperoleh data tegangan yang akurat dan konstan, sensor dapat digunakan untuk peneitian selanjutnya. Untuk mengukur data tegangan, asap mobil dialirkan melalui selang selanjutnya dialirkan ke pipa saluran pada Erlenmeyer. Pada tutup Erlenmeyer dilengkapi dengan pipa kaca dan sensor yang terhubung dengan alat mikrokontroler yang berfungsi sebagai penyimpan data.

Untuk pengolahan data, dilakukan pada komputer menggunakan program excel sampai diperoleh kurva kalibrasi sensor. Ini dilakukan terhadap masing-masing mobil yang diteliti.