Optimasi Energi Terbarukan (Polusi dan Pemanasan Global) Oleh: ASROFUL ANAM, ST., MT. Jurusan Teknik Mesin S-1 Institut Teknologi Nasional Malang

Polusi udara dan pemanasan global akibat pemakaian bahan bakar fosil Udara adalah salah satu elemen penunjang kehidupan di muka bumi. Tanpa udara, manusia dan hewan tidak bisa bernafas, tumbuhan pun tidak bisa melakukan fotosintesis. Secara alami, udara di atmosfir bumi merupakan gabungan dari gas nitrogen (78%), gas oksigen (21%), gas argon (sekitar 1 %), CO2 (0,0035 %) dan uap air (sekitar 0,01 %). Polusi udara adalah kehadiran substansi fisik, biologi, atau kimia di lapisan udara dibumi dalam jumlah yang bisa membahayakan. Global warming adalah pemanasan global akibat proses peningkatan suhu rata-rata atmosfer, laut dan daratan bumi.

Penyebab polusi udara Dampak polusi udara Kendaraan bermotor: berbahan bakar solar dan bensin Pabrik yang menggunakan bahan bakar fosil Letusan gunung berapi Pertanian:yang menggunakan insektisida dan petisida (yang mengandung amoniak dan NH3) Kegiatan pertambangan: prosesnya yang mengeluarkan bahan kimia dan debu Kebakaran hutan Timbunan sampah Dampak polusi udara Mengganggu kesehata. Terajadinya hujan asam, PH 5.5 Pemanasan global Mengganggu pertumbuhan tanaman

Kandungan bahaya udara yang tercemar Carbon Dioksida – Carbon Dioksida atau CO2 merupakan gas kehidupan yang kita hasilkan ketika bernafas. Carbon dioksida juga merupakan gas yang dihasilkan oleh pabrik dan pembangkit listrik. Meskipun  carbon dioksida berperan dalam proses kehidupan seperti untuk proses sintesa pada tumbuhan namun dalam jumlah besar Carbon dioksida dapat merugikan kita. Carbon dioksida berkontribusi dalam proses terjadinya pemanasan global dan perubahan iklim. Carbon Monoksida – Carbon Monoksida atau CO merupakan gas yang sangat berbahaya bagi proses kehidupan. Carbon monoksida biasa dihasilkan oleh pabrik, kendaraan bermesin, kompor gas, dan alat pembakaran lainnya Nitrogen Oksida – Nitrogen oksida atau NO adalah gas yang biasa dihasilkan oleh kendaraan bermesin dan pabrik. Nitrogen oksida terbentuk ketika nitrogen dan oksigen dalam udara saling bereaksi. Nitrogen oksida ini berperan penting dalam pembentukan hujan asam, asap dan ozon serta berkontribusi dalam terjadinya pemanasan global dan perubahan iklim.

Senyawa Organik Volatil – Senyawa organik volatil atau VOC, yaitu karbon organik yang mudah menguap baik di suhu biasa maupun pada suhu bertekanan tinggi sehingga mudah berubah bentuk menjadi gas. Dalam jangka panjang penggunaaan bahan/ benda yang mengandung senyawa organik volatil ini diketahui dapat berkontribusi dalam pembentukan ozon dan asap. Beberapa barang rumah tangga yang mengandung senyawa organik volatil adalah lilin, pernis dan cat. Partikulat – Partikulat merupakan bentuk simpanan jelaga yang  menyebabkan polusi udara dan dalam jaga panjang bisa menjadikan bangunan berubah warna menjadi hitam Hidrokarbon (HC)  tidak terbakar – Minyak dan bahan bakar lainnya jika dibakar dengan baik dan sempurna akan menghasilkan air dan karbon dioksida yang tidak berbahaya. Namun jika pembakaran tidak sempurna maka akan membentuk karbon monoksida yang terlepas ke udara kemudian berkontribusi dalam pembentukan asap penyebab polusi udara.

Chloro Fluoro Carbon – Chloro fluoro carbon atau CFC merupakan gas yang dapat menyebabkan penipisan lapisan ozon. CFC biasa dihasilkan oleh peralatan rumah tangga seperti kulkas, AC, alat pemadam kebakaran, pestisida dan aerosol. Timbal – Timbal atau Pb biasa dihasilkan oleh kendaraan bermotor. Pada mesin -mesin kendaraan biasa diberi logam berat untuk meningkatkan pembakaran. Hasil pembakaran tersebut salah satunya adalah timbal yang menjadi partikulat sehingga menganggu pernafasan kita.

Pemanasan global akibat pemakaian bahan bakar fosil

Pembakaran Bahan Bakar Fosil Membuat Kadar CO2 di Atmosfer Meningkat Pada grafik ditunjukkan bahwa emisi karbon dari masa Revolusi Industri (1751 – 1905) hanya memakan seporsi kecil dibandingkan emisi karbon manusia modern sekarang. Sangat terlihat jelas, kalo setelah Revolusi Industri, emisi CO2 dari pembakaran fosil meningkat jauh. Ini artinya semakin banyak karbon yang kita lepaskan/pancarkan ke atmosfer dalam 200 tahun terakhir. Memang ada karbon yang diserap kembali oleh tumbuhan, tanah, dan air (land sink dan ocean sink). Tapi jumlah karbon yang terserap kembali masih lebih kecil daripada karbon yang kita emisikan ke atmosfer.

Pada 1958, ilmuwan Charles Keeling mulai mengukur konsentrasi CO2 di atmosfer dari sebuah observatorium di Mauna Loa di Hawaii, hasilnya seperti pada grafik. Garis zig-zag merah menunjukkan konsentrasi CO2 yang naik turun dalam setahun. Pada musim panas, tumbuhan banyak menghisap CO2 untuk berfotosintesis karena terdapat sinar matahari. Lalu, konsentrasi CO2 di atmosfer naik lagi pada musim dingin ketika banyak daun tumbuhan yang mati, menyebabkan banyak karbon terurai lagi ke atmosfer. Tapi jelas grafik di atas menunjukkan tren bahwa dari tahun ke tahun, konsentrasi CO2 terus meningkat.

Pada teknologi pengeboran es, seorang ilmuwan juga meneliti mengenai konsentrasi CO2 selama 400.000 tahun terakhir dan es di kutub itu adalah salah satu specimen paling murni yang tidak terkontaminasi oleh perubahan kadar karbon. Jadi bisa dibilang sampel-sampel es di kutub itu "merekam" kandungan karbon di atmosfir selama ratusan ribu tahun. Selama ratusan ribu tahun, rupanya konsentrasi CO2 di atmosfer naik turun antara 180-300 ppm (part per million) selama 400.000 tahun terakhir dan tidak pernah melampaui 300. Tiba-tiba pada satu abad terakhir, kadarnya melonjak hingga 403 ppm! Ini artinya, untuk setiap satu juta molekul di atmosfer, 403 di antaranya sekarang adalah karbon dioksida.  Konsentrasi CO2 tertinggi dalam 400.000 tahun terakhir.

Kadar CO2 atmosfir naik, suhu juga naik Inti es yang digali ilmuwan tidak hanya menyingkap kadar CO2 dari ratusan ribu tahun lalu, tapi juga mengungkap tren suhu bumi. Pada grafik, Garis warna biru adalah suhu planet Bumi, sementara garis hijau adalah kadar CO2 di atmosfer. Ketika kadar CO2 (garis hijau) meningkat, grafik suhu juga ikut meningkat (warna biru). Begitu pula sebaliknya. Alasannya sih simpel. CO2 adalah gas yang sifatnya mirip dengan rumah kaca. Makanya CO2 sering disebut dengan gas rumah kaca (greenhouse gas). Kenapa sih disebut gas rumah kaca? Gue perlu ceritain dulu nih tentang rumah kaca yang asli.

Kenaikan suhu rata-rata bumi selama 200 tahun belakangan Pembakaran fosil dalam 100-200 tahun terakhir mengakibatkan meningkat suhu bumi dibandingkan sebelum Revolusi Industri, suhu rata-rata bumi kita sekarang telah naik hampir 1OC yang diakibatkan oleh kadar CO2 terus meningka.

18.000 tahun lalu, suhu rata-rata bumi 5OC lebih rendah dari suhu rata-rata bumi sekarang. Dengan suhu 5OC lebih rendah dari sekarang, 18.000 tahun lalu, negara-negara di belahan utara bumi, seperti Kanada, negara-negara Skandinavia, dan Inggris, ditutupi oleh es. Indonesia, masih bersatu dengan negara-negara Asia Tenggara lainnya dalam satu daratan (Paparan Sunda). Inilah keadaan bumi pada Ice Age.

Kebalikannya, 100 juta tahun lalu, suhu rata-rata bumi 6-10OC lebih tinggi dari sekarang. Suhu yang lebih tinggi 6-10OC dari sekarang, sudah cukup membuat semua es di bumi mencair. Saat itu, seluruh kawasan di bumi bersifat tropis, tidak ada es di mana-mana, dan permukaan laut 200 meter lebih tinggi dari sekarang. Kebayang kan kekacauan yang akan terjadi jika perubahan lingkungan sedrastis itu terjadi dalam periode waktu yang sing. Dengan keadaan suhu rata-rata bumi saat ini, manusia abad ke-21 berada di jendela waktu yang cukup kecil, diilustrasikan lewat timeline (garis waktu)

Berikut adalah secuil ilustrasi dari dampak kenaikan suhu rata-rata Bumi yang sebenarnya udah mulai kita rasakan juga sekarang: Kekeringan akan lebih banyak melanda berbagai wilayah yang nantinya ngaruh sama persediaan air bersih, listrik, dan ketersediaan makanan. Pola hujan dan salju berubah sehingga cuaca makin susah ditebak. Ini adalah kabar mengerikan bagi keberlangsungan sektor pertanian dan perikanan sebagai sumber pangan kita Lapisan es di darat dan laut mencair sehingga permukaan air laut naik. Ini akan mengancam keberadaan beberapa kota di dunia dan mengurangi daerah pemukiman Keasaman laut meningkat yang mengancam habitat laut. Jika eksistensi spesies laut terancam karena laut menjadi lebih asam, sumber makanan manusia dari sektor kelautan juga menjadi terbatas.

Thanks