Emisi Gas Buang! Pengertian, Sumber Emisi, Baku Mutu Emisi, Emisi Kendaraan Bermotor

• Pengertian Emisi Gas Buang

Emisi gas buang adalah sisa hasil pembakaran bahan bakar di dalam mesin pembakaran dalam, mesin pembakaran luar, mesin jet yang dikeliarkan melalui sistem pembuangan mesin. Sisa hasil pembakaran beerupa air (H₂O), gas CO atau disebut juga karbon monoksida yang beracun, CO₂ atau disebut juga karbon monoksida yang merupakan gas rumah kaca, NOx senyawa nitrogen oksida, HC berupa senyawa hidrat arang sebagai akibat ketidak sempurnaan proses pembakaran serta partikel lepas (Krisna, 2015).

Proses pembakaran merupakan suatu proses, dimana reaksi kimia antara bahan bakar dengan oksigen sehingga menghasilkan CO₂, H₂O dan energi. Proses pembakaran yang sempurna memerlukan gas yang ideal untuk dibakar pada waktu yang tepat. Maka dari itu, jika proses pembakaran bahan bakar tidak berlangsung dengan baik, maka proses pembakaran tidak akan mencapai efisiensi yang maksimum. Setelah langkah usaha, gas buang terbentuk, sehingga dapat dilihat bagaimana unjuk kerja mesin (Krisna, 2015).

Sejatinya emisi gas sangat bergantung pada perbandingan bahan bakar udara yang digunakan. Pada motor bensin yang konvensional dengan perbandingan bahan bakar udara yang kaya, kadar NOх dalam gas buang turun, akan tetapi kadar CO dan HC naik. Jika digunakan perbandingan bahan bakar udara yang miskin, kadar CO dan HC turun, tetapi kadar NOх naik. Sedangkan jika digunakan perbandingan campuran yang sangat miskin, kadar CO dan NOх turun, tetapi kadar HC bertambah besar. Hal tersebut disebabkan karena terjadinya kesulitan penyalaan, kecepatan pembakaran yang rendah serta pembakaran yang tidak stabil. (Arismunandar, 2005)

Uji emisi diperlukan untuk mengetahui kadar gas berbahaya yang terkandung dalam gas buang kendaraan yang pada umumya gas buang tersebut membawa dampak negatif baik dilihat dari segi lingkungan maupun kesehatan. Tingginya emisi gas buang terjadi akibat beberapa kondisi komponen teknis kendaraan ataupun dari bahan bakar itu sendiri.

Dalam Peraturan Gubernur Daerah Istimewa Yogyakarta no. 39 tahun 2010, kendaraan bermotor dikategorikan dalam 4 kelompok yaitu kategori L (kendaraan bermotor beroda kurang dari empat), kategori M (kendaraan bermotor beroda empat atau lebih dan digunakan untuk angkutan orang), kategori N (kendaraan bermotor beroda empat atau lebih dan digunakan untuk angkutan barang), dan kategori O (kendaraan bermotor penarik untuk gandengan atau kereta tempel). Berikut baku mutu emisi gas buang sumber bergerak kendaraan bermotor yang telah ditetapkan Per.MENLH no 05 tahun 2006.

Tabel  Baku mutu emisi gas buang kendaraan bermotor tipe L

(Per.MENLH no 05 Tahun 2006)

Emisi gas buang yaitu gas yang diemisikan oleh kendaraan bermotor. Gas sisa yang dikeluarkan oleh sistem pembuangan kendaraan bermotor merupakan sumber utama emisi, tetapi sebenarnya ada sumber lain yaitu evaporasi sistem bahan bakar, dan emisi dari dalam tangki bahan bakar. Bahan bakar sendiri terdiri dari beberapa senyawa hidrokarbon yang jika terjadi pembakaran sempurna dengan oksigen akan menghasilkan karbondioksida (CO₂) dan air (H₂O) yang tidak berbahaya bagi kesehatan umat manusia dan lingkungan. Tetapi pada kondisi yang sebenarnya, pembakaran sempurna pada mesin sangat sulit didapatkan, sehingga dihasilkan gas-gas sisa pembakaran yang berbahaya dan beracun seperti CO, NOx, HC, dan sebagainya (Pradana, 2012).

Gambar . sumber emisi pada kendaraan

Sumber : Pradana, 2012

Ada empat sumber polusi yang berasal dari kendaraan bermotor, yaitu :

a.      Pipa gas buang (knalpot) adalah sumber yang paling utama (65-85%) dan mengeluarkan hidrokarbon (HC) yang terbakar maupun tidak terbakar, bermacam-macam nitrogen oksida (NOx), karbon monoksida (CO) dan campuran alkohol, aldehida, keton, penol, asam, ester, ether, epoksida, peroksida dan oksigen yang lain.

b.      Bak oli adalah sumber kedua (20%) dan mengeluarkan hidrokarbon yang terbakar maupun tidak yang dikarenakan blowby.

c.      Tangki bahan bakar adalah faktor yang disebabkan oleh cuaca panas dengan kerugian penguapan hidrokarbon mentah (5%).

d.      Karburator adalah faktor lainnya, terutama saat berkendara pada posisi stop and go (kondisi macet) dengan cuaca panas, dengan kerugian penguapan dan bahan bakar mentah (5-10%) (Warju, 2009)

•  Perilaku Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor

Senyawa-senyawa di dalam gas buang terbentuk selama energi diproduksi untuk menjalankan kendaraan bermotor. Beberapa senyawa yang dinyatakan dapat membahayakan kesehatan adalah berbagai oksida sulfur, oksida nitrogen, dan oksida karbon, hidrokarbon, logam berat tertentu dan partikulat. Pembentukan gas buang tersebut terjadi selama pembakaran bahan bakar fosil-bensin dan solar didalam mesin. Dibandingkan dengan sumber stasioner seperti industri dan pusat tenaga listrik, jenis proses pembakaran yang terjadi pada mesin kendaraan bermotor tidak sesempurna dan menghasilkan bahan pencemar dengan kadar yang lebih tinggi, terutama berbagai senyawa organik dan oksida nitrogen, sulfur dan karbon.

Gas buang kendaraan bermotor juga langsung masuk ke lingkungan udara di jalan-jalan raya yang seringkali dekat dengan hunian masyarakat, dibandingkan dengan gas buang dari cerobong industri yang tinggi. Dengan demikian maka masyarakat yang tinggal atau melakukan kegiatan lainnya di sekitar jalan-jalan raya yang padat lalu lintas kendaraan bermotor dan mereka yang berada di jalan raya seperti para pengendara bermotor, pejalan kaki, dan polisi lalu lintas, penjaja makanan, selalu terpajan oleh bahan pencemar yang kadarnya cukup tinggi. Estimasi dosis pemajanan sangat tergantung kepada tinggi rendahnya pencemar yang dikaitkan dengan kondisi lalu lintas pada saat tertentu (Tri Tugaswati, 1995)

Estimasi emisi kendaraan bermotor dilaksanakan dengan satu asumsi bahwa semua aktivitas kendaraan bermotor adalah sama terlepas dari adanya variasi lalu lintas dan cara mengemudi. Faktor emisi didasarkan kepada kecepatan rata-rata dan diasumsikan di daerah perkotaan (Nasamani, et.al, 2006). Menurut Liu, et.al (2007) perbedaan emisi yang dihasilkan oleh kendaraan bermotor di kedua kota besar di China terjadi karena perbedaan kebijakan dalam bidang manajemen transportasi antar kedua kota tersebut. Emisi kendaraan bermotor berbeda antara satu daerah dengan daerah lainnya disebabkan oleh perbedaan disain jalan maupun kondisi lalu lintas (Huan, et.al,2007).  Emisi kendaraan bermotor di jalan disebabkan oleh tiga faktor yaitu volume total kendaraan bermotor; karakteristik kendaraan bermotor; kondisi umum lalu lintas saat itu (Zongan, et.al, 2005).

Emisi utama yang ke tiga adalah oksida dari nitrogen (NOx). Udara yang ditambahkan pada pembakaran mengandung sekitar 77 % nitrogen. Pada temperatur rendah, nitrogen adalah lemah dan tidak bereaksi dengan oksigen, tetapi pada temperatur yang lebih tinggi dari 1100°C nitrogen bereaksi dengan oksigen. Selama proses pembakaran nitrogen yang terdapat pada campuran bahan bakar udara, karena temperatur dalam ruang bakar yang tinggi maka nitrogen bereaksi dengan oksigen dengan membentuk oksida nitrogen (NOx). Beberapa oksida dari nitrogen adalah sangat berbahaya dan beracun (Mathur, 1980).

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 (Tri Tugaswati, 2007).

Walaupun gas buang kendaraan bermotor terutama terdiri dari senyawa yang tidak berbahaya seperti nitrogen, karbon dioksida dan uap air, tetapi didalamnya terkandung  juga senyawa lain dengan jumlah yang cukup be sar 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 (Tri Tugaswati, 2007).

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 sua tu 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 (Tri Tugaswati, 2007).

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 (Tri Tugaswati, 2007).