ARTIKEL KIMIA DASAR
PENCEMARAN UDARA
KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNIK
PURWOKERTO
2010
1A.PENGERTIAN ENCEMARAN UDARA
- Udara merupakan faktor yang penting dalam kehidupan, namun dengan meningkatnya pembangunan fisik kota dan pusat-pusat industri, kualitas udara telah mengalami perubahan. Udara yang dulunya segar, kini kering dan kotor. Perubahan lingkungan udara pada umumnya disebabkan pencemaran udara, yaitu masuknya zat pencemar (berbentuk gas-gas dan partikel kecil/aerosol) ke dalam udara. Pencemaran udara dapat didefinisikan sebagai hadirnya substansi di udara dalam konsentrasi yang cukup untuk menyebabkan gangguan pada manusia, hewan, tanaman maupun material. Substansi ini bisa berupa gas, cair maupun partikel padat. Ada lima jenis polutan di udara, yaitu partikulat dengan diameter kurang dari 10 µm (PM10), sulfur dioksida (SO2), nitrogen dioksida (NO2), karbon monoksida (CO) dan timbal (Cooper,1994).
WHO menetapkan empat tingkatan pencemaran sebagai berikut:
- Pencemaran tingkat pertama; yaitu pencemaran yang tidak menimbulkan kerugian bagi manusia.
- Pencemaran tingkat kedua; yaitu pencemaran yang mulai menimbulkan kerugian bagi manusia seperti terjadinya iritasi pada indra kita.
- Pencemaran tingkat ketiga; yaitu pencemaran yang sudah dapat bereaksi pada faal tubuh dan menyebabkan terjadinya penyakit yang kronis.
- Pencemaran tingkat keempat; yaitu pencemaran yang telah menimbulkan sakit akut dan kematian bagi manusia maupun hewan dan tumbuh-tumbuhan.
2. PENYEBAB TERJADINYA PENCEMARAN UDARA
Jenis-jenis pencemaran udara
· Menurut bentuk : Gas, Partikel
· Menurut tempat : Ruangan (indoor), udara bebas (outdoor)
· Gangguan kesehatan : Iritansia, asfiksia, anetesia, toksis
· Menurut asal : Primer, sekunder
Bahan atau Zat pencemaran udara dapat berbentuk gas dan partikel :
Pencemaran udara berbentuk gas dapat dibedakan menjadi :
· Golongan belerang terdiri dari Sulfur Dioksida (SO2), Hidrogen Sulfida (H2S) dan Sulfat Aerosol.
· Golongan Nitrogen terdiri dari Nitrogen Oksida (N2O), Nitrogen Monoksida (NO), Amoniak (NH3) dan Nitrogen Dioksida (NO2).
· Golongan Karbon terdiri dari Karbon Dioksida (CO2), Karbon Monoksida (CO), Hidrokarbon .
· Golongan gas yang berbahaya terdiri dari Benzen, Vinyl Klorida, air raksa uap.
Pencemaran udara berbentuk partikel dibedakan menjadi :
· Mineral (anorganik) dapat berupa racun seperti air raksa dan timah.
· Bahan organik terdiri dari ikatan hidrokarbon, klorinasi alkan, Benzen.
· Makhluk hidup terdiri dari bakteri, virus, telur cacing.
Pencemaran udara menurut tempat dan sumbernya dibedakan menjadi dua :
Pencemaran udara bebas (Out door air pollution), Sumber Pen-cemaran udara bebas :
· Alamiah, berasal dari letusan gunung berapi, pembusukan, dll.
· Kegiatan manusia, misalnya berasal dari kegiatan industri, rumah tangga, asap kendaraan, dll.
Pencemaran udara ruangan (In door air pollution), berupa pencemaran udara didalam ru-a-ngan yang berasal dari pemukiman, perkantoran ataupun gedung tinggi.
Pencemaran udara berdasarkan pengaruhnya terhadap gangguan kesehatan dibedakan menjadi 3 jenis :
1. Irintasia. Biasanya polutan ini bersifat korosif. Merangsang proses peradangan hanya pada saluran pernapasan bagian atas, yaitu saluran pernapasan mulai dari hidung hingga tenggorokkan. Misalnya Sulfur Dioksida, Sulfur Trioksida, Amoniak, debu. Iritasi terjadi pada saluran pernapasan bagian atas dan juga dapat mengenai paru-paru sendiri.
2. Asfiksia. Disebabkan oleh ber-kurangnya kemampuan tubuh dalam menangkap oksigen atau mengakibatkan kadar O2 menjadi berkurang. Keracunan gas Karbon Monoksida mengakibatkan CO akan mengikat hemoglobin sehingga kemampuan hemoglobin mengikat O2 berkurang terjadilah Asfiksia. Yang termasuk golongan ini adalah gas Nitrogen, Oksida, Metan, Gas Hidrogen dan Helium.
3. Anestesia. Bersifat menekan susunan syaraf pusat sehingga kehilangan kesadaran, misalnya aeter, aetilene, propane dan alkohol alifatis.
4. Toksis. Titik tangkap terjadinya berbagai jenis, yaitu :
· Menimbulkan gangguan pada sistem pembuatan darah, mi-salnya benzene, fenol, toluen dan xylene.
· Keracunan terhadap susunan syaraf, misalnya karbon disulfid, metil alkohol.
Pencemaran udara dapat pula dikelompokkan kedalam :
1. Pencemar primer. Polutan yang bentuk dan komposisinya sama dengan ketika dipancarkan, lazim disebut sebagai pencemar primer, antara lain CO, CO2, hidrokarbon, SO, Nitrogen Oksida, Ozon serta berbagai partikel.
2. Pencemar Sekunder. Berbagai bahan pencemar kadangkala bereaksi satu sama lain menghasilkan jenis pencemar baru, yang justru lebih membahayakan kehidupan. Reaksi ini dapat terjadi secara otomatis ataupun dengan cara bantuan katalisator, seperti sinar matahari. Pencemar hasil reaksi disebut sebagai pencemar sekunder. Contoh pencemar sekunder adalah Ozon, formal dehida, dan Peroxy Acyl Nitrate (PAN).
3. JENIS-JENIS BAHAN PENCEMAR
Bahan Pencemar Udara Khusus
Sejak tahun 1970-an, kebijakan pencemaran udara AS cenderung berpusat pada pengendalian beberapa jenis polutan perkotaan yang serius: partikulat zat yang mengandung partikel (asap dan jelaga), hidrokarbon, sulfur dioksida, nitrogen oksida, ozon (asap kabut fotokimiawi), karbon monoksida dan timah.
· Karbon monoksida. WHO telah membuktikan bahwa karbon monoksida yang secara rutin mencapai tingkat tak sehat di banyak kota dapat mengakibatkan kecilnya berat badan janin, meningkatnya kematian bayi dan kerusakan otak, bergantung pada lamanya seorang wanita hamil terpajan, dan bergantung pada kekentalan polutan di udara. Asap kendaraan merupakan sumber hampir seluruh karbon monoksida yang dikeluarkan di banyak daerah perkotaan.
· Nitrogen Oksida. Nitrogen oksida yang terjadi ketika panas pembakaran menyebabkan bersatunya oksigen dan nitrogen yang terdapat di udara memberikan berbagai ancaman bahaya. Zat nitrogen oksida ini sendiri menyebabkan kerusakan paru-paru.
· Sulfur Dioksida. Emisi sulfur dioksida terutama timbul dari pembakaran bahan bakar fosil yang mengandung sulfur terutama batubara yang digunakan untuk pembangkit tenaga listrik atau pemanasan rumah tangga.
· Benda Partikulat. Zat ini sering disebut sebagai asap atau jelaga; benda-benda partikulat ini sering merupakan pencemar udara yang paling kentara, dan biasanya juga paling berbahaya. Sebagian benda partikulat keluar dari cerobong pabrik sebagai asap hitam tebal, tetapi yang paling berbahaya adalah "partikel-partikel halus" butiran-butiran yang begitu kecil sehingga dapat menembus bagian terdalam paru-paru.
· Hidrokarbon. Zat ini kadang-kadang disebut sebagai senyawa organik yang mudah menguap ("volatile organic compounds/VOC"), dan juga sebagai gas organic reaktif ("reactive organic gases/ROG"). Hidrokarbon merupakan uap bensin yang tidak terbakar dan produk samping dari pembakaran tak sempurna. Jenis-jenis hidrokarbon lain, yang sebagian menyebabkan leukemia, kanker, atau penyakit-penyakit serius lain, berbentuk cairan untuk cuci-kering pakaian sampai zat penghilang lemak untuk industri.
· Ozon atau Asap Kabut Fotokimiawi. Ozon, terdiri dari beratus-ratus zat kimiawi yang terdapat dalam asap kabut, terbentuk ketika hidrokarbon pekat di perkotaan bereaksi dengan oksida nitrogen. Tetapi, karena salah satu zat kimiawi itu, yaitu ozon, adalah yang paling dominan, pemerintah menggunakannya sebagai tolok ukur untuk menetapkan konsentrasi oksidan secara umum. Ozon merupakan zat oksidan yang begitu kuat (selain klor) sehingga beberapa kota menggunakannya sebagai disinfektan pasokan air minum.
· Timah. Logam berwarna kelabu keperakan yang amat beracun dalam setiap bentuknya ini merupakan ancaman yang amat berbahaya bagi anak di bawah usia 6 tahun, yang biasanya mereka telan dalam bentuk serpihan cat pada dinding rumah. Logam berat ini merusak kecerdasan, menghambat pertumbuhan, mengurangi kemampuan untuk mendengar dan memahami bahasa, dan menghilangkan konsentrasi. Zat-zat ini mulai dari asbes dan logam berat (seperti kadmium, arsenik, mangan, nikel dan zink) sampai bermacam-macam senyawa organik (seperti benzene dan hidrokarbon lain dan aldehida).
4. DAMPAK PENCEMARAN UDARA
LINGKUNGAN FISIK
Dampak lingkungan fisik diakibatkan oleh padatan renik atau debu, gas-gas karbonmonoksida, hidrookarbon, nitrogen oksiida dan sulfur oksida. Dampak ini dapat mengakibatkan dampak lanjutan pada lingkungan kesehatan, yang terlihat pada:
› Penurunan jarak pandang dan radiasi matahari,
› Kenyamanan yang berkurang,
› Kerusakan tanaman,
› Percepatan kerusakan bahan konstruksi dan sifat tanah, dan
› Peningkatan laju kematian atau jenis penyakit.
LINGKUNGAN KESEHATAN
· Asfiksia. Disebabkan oleh ber-kurangnya kemampuan tubuh dalam menangkap oksigen atau mengakibatkan kadar O2 menjadi berkurang. Keracunan gas Karbon Monoksida mengakibatkan CO akan mengikat hemoglobin sehingga kemampuan hemoglobin mengikat O2 berkurang terjadilah Asfiksia. Yang termasuk golongan ini adalah gas Nitrogen, Oksida, Metan, Gas Hidrogen dan Helium.
· Anestesia. Bersifat menekan susunan syaraf pusat sehingga kehilangan kesadaran, misalnya aeter, aetilene, propane dan alkohol alifatis.
· Toksis. Titik tangkap terjadinya berbagai jenis, yaitu :
1. Menimbulkan gangguan pada sistem pembuatan darah, mi-salnya benzene, fenol, toluen dan xylene.
2. Keracunan terhadap susunan syaraf, misalnya karbon disulfid, metil alkohol.
· Menimbulkan efek iritasi pada saluran nafas sehingga menimbulkan gejala batuk dan sesak nafas diakibatkan oleh Sulfur Dioksida (SO2)
· Menimbulkan bau yang tidak sedap, dapat merusak indera penciuman (nervus olfactory) dakibatkan oleh Hidrogen Sulfa (H2S)
· Menggangu sistem pernapasan. Melemahkan sistem pernapasan paru dan saluran nafas sehingga paru mudah terserang infeksi 4 diakibatkan oleh Nitrogen Oksida (N2O), Nitrogen Monoksida (NO), Nitrogen Dioksida (NO2)
· Menimbulkan bau yang tidak sedap/menyengat. Menyebabkan sistem pernapasan, Bronchitis, merusak indera penciuman diakibatkan oleh Amoniak (NH3).
· Menimbulkan efek sistematik, karena meracuni tubuh dengan cara pengikatan hemoglobin yang amat vital bagi oksigenasi jaringan tubuh akaibatnya apabila otak kekurangan oksigen dapat menimbulkan kematian. Dalam jumlah kecil dapat menimbulkan gangguan berfikir, gerakan otot, gangguan jantung diakibatkan oleh Karbon Dioksida (CO2) Karbon Monoksida (CO)Hidrokarbon
5. PENANGGULANGAN PENCEMARAN UDARA
TERJADINYA pencemaran udara, tentu harus segera ditanggulangi dengan melakukan pencegahan sedini mungkin agar tidak terjadi kesakitan pada manusia. Dalam melakukan pencegahan secara tepat tergantung pada sifat dan sumber polutan udara. Pada dasarnya caranya dibedakan menjadi mengurangi polutan dengan alat-alat, mengubah polutan, melarutkan polutan, dan mendispersikan polutan.
Menurut dr.drh. Mangku Sitepoe (1997), ada lima dasar dalam mencegah atau memperbaiki pencemaran udara berbentuk gas.
1. Absorbsi. Melakukan solven yang baik untuk memisahkan polutan gas dengan konsentrasi yang cukup tinggi. Biasanya absorbennya air, tetapi kadang-kadang dapat juga tidak menggunakan air (dry absorben).
2. Adsorbsi. Mempergunakan kekuatan tarik-menarik antara molekul polutan dan zat adsorben. Dalam proses adsorbsi dipergunakan bahan padat yang dapat menyerap polutan. Berbagai tipe adsorben antara lain Karbon Aktif dan Silikat.
3. Kondensasi. Dengan kondensasi dimaksudkan agar polutan gas diarahkan mencapai titik kondensasi, terutama dikerjakan pada polutan gas yang bertitik kondensasi tinggi dan penguapan yang rendah (Hidrokarbon dan gas organik lain).
4. Pembakaran. Mempergunakan proses oksidasi panas untuk menghancurkan gas Hidrokarbon yang terdapat di dalam polutan. Hasil pembakaran berupa Karbon Dioksida dan air. Adapun proses pemisahannya secara fisik dikerjakan bersama-sama dengan proses pembakaran secara kimia.
5. Reaksi kimia. Banyak dipergunakan pada emisi golongan Nitrogen dan Belerang. Membersihkan gas golongan Nitrogen, caranya dengan diinjeksikan Amoniak yang akan bereaksi kimia dengan NOx dan membentuk bahan padat yang mengendap. Untuk menjernihkan golongan Belerang dipergunakan copper oksid atau kapur dicampur arang.
Sementara itu, pencegahan pencemaran udara berbentuk partikel dapat dilakukan melalui enam konsep.
1. “Membersihkan” (Scrubbing). Mempergunakan cairan untuk memisahkan polutan. Alat scrubbing ada berbagai jenis, yaitu berbentuk plat, masif, fibrous, dan spray.
2. Menggunakan filter. Dimaksudkan untuk menangkap polutan partikel pada permukaan filter. Filter yang dipergunakan berukuran sekecil mungkin. Filter bersifat semipermeable yang dapat dibersihkan, kadang-kadang dikombinasikan dengan pembersihan gas dan filter polutan partikel.
3. Mempergunakan presipitasi elektrostatik. Cara ini berbeda dengan cara mekanis lainnya, sebab langsung ke butir-butir partikel. Polutan dialirkan di antara pelat yang diberi aliran listrik sehingga presipitator yang akan mempresipitasikan polutan partikel dan ditampung di dalam kolektor. Pada bagian lain akan keluar udara yang telah dibersihkan.
4. Mempergunakan kolektor mekanis. Dengan menggunakan tenaga gravitasi dan tenaga kinetis atau kombinasi keduanya untuk mengendapkan partikel. Sebagai kolektor dipergunakan gaya sentripetal yang memakai siklon.
5. Program langit biru. Yaitu program untuk mengurangi pencemaran udara, baik pencemaran udara yang bergerak maupun stasioner. Dalam hal ini, ada tiga tindakan yang dilakukan terhadap pencemaran udara akibat transportasi (baca: kendaraan bermotor), yaitu: Pertama, mengganti bahan bakar kendaraan. Bahan bakar disel dan premium pembakarannya kurang sempurna sehingga terjadi polutan yang berbahaya. Dalam program lagit biru, hal ini dikaitkan dengan penggantian bahan bakar ke arah bahan bakar gas yang memberikan hasil pembakaran lebih baik. Kedua, mengubah mesin kendaraan. Mesin dengan bahan bakar disel diganti dengan mesin bahan bakar gas. Ketiga, memasang alat-alat pembersihan polutan pada kendaraan bermotor.
6. Menggalakan penanaman pohon. Mempertahankan paru-paru kota dengan memperluas pertamanan dan penanaman berbagai jenis pohon sebagai penangkal pencemaran. Sebab tumbuhan akan menyerap hasil pencemaran udara (CO2) dan melepaskan oksigen sehingga mengisap polutan dan mengurangi polutan dengan kehadiran oksigen.
Bentuk pencegahan yang lain adalah membiasakan diri untuk mengkonsumsi makanan mengandung serat tinggi. Serat makanan dapat menetralkan zat pencemar udara dan mengurangi penyerapan logam berat melalui sistem pencernaan kita. Dan yang paling penting pemerintah hendaknya komitmen terhadap mengganti bensin bertimbal dengan bensin tanpa Timbal.***
Cara Lain Menangani Polusi Akibat Kendaraan Bermotor
Bagi banyak daerah perkotaan, usaha melengkapi kendaraan, seperti angkutan kota, skuter, dan mobil dengan perangkat kendali yang canggih, walaupun efektif, tidak mengurangi pencemaran udara dengan cukup cepat dan menyeluruh. Kota-kota ini telah menjalankan berbagai program, mulai dari pemberlakuan hari tanpa berkendaraan, sampai pelarangan parkir di kota, yang kesemuanya dikenal dengan istilah "upaya mengendalikan transportasi" ("transportation control measures/TCM"). Banyak TCM dipusatkan pada pengurangan kepadatan lalu lintas, dengan menggunakan sistem yang berkisar dari metode fisik, seperti lampu lalu lintas yang terkoordinasi, jalan satu arah, dan bermobil patungan atau jalur bus yang terpisah, sampai metode penggunaan insentif ekonomi, misalnya "tarif jalur padat" yang mengharuskan pengemudi membayar jika melalui jalan raya di saat lalu lintas padat.
Larangan Masuk. Pada tahun 1977 Buenos Aires melarang kendaraan pribadi memasuki jalan-jalan pusat keramaian kota dari pukul 10 pagi sampai 7 malam pada hari-hari kerja. Bus dan taksi diperbolehkan hanya pada beberapa jalan tertentu. Larangan ini mengatasi kepadatan lalu lintas dan pencemaran udara yang disebabkan oleh satu juta orang yang memadati pusat kota Buenos Aires setiap hari kerja.
Pada awalnya barikade polisi digunakan untuk melaksanakan larangan ini, saat ini rambu-rambu kecil yang menjelaskan kebijaksanaan ini sudah memadai.
Larangan bagi mobil secara sebagian atau total sudah pula diberlakukan di sebagian besar kota besar Italia, termasuk Roma, Florensia, Napoli, Bologna, dan Genoa dan di kota-kota kecil. Dari pukul 7.30 pagi sampai 7.30 malam, hanya bus, taksi, kendaraan pengirim barang, dan mobil-mobil pemilik rumah di daerah itu yang boleh memasuki daerah pusat Roma dan Florensia. Larangan serupa juga diberlakukan di Athena, Amsterdam, Barcelona, Budapest, Kota Mekiko, dan Munich. Dalam waktu sepuluh tahun mendatang Bordeaux, Prancis, berniat menghapus kendaraan bermotor dari separo jalan-jalan di kota ini, dan memberikan jalan-jalan itu pada para pejalan kaki dan pengendara sepeda.
Larangan Parkir. Larangan parkir membatasi jumlah mobil yang boleh parkir di suatu daerah, tapi tidak berpengaruh apapun pada jumlah mobil yang boleh lewat. Salah satu cara untuk mengatasi masalah yang diakibatkan oleh berlimpahnya kendaraan adalah sama sekali melarang semua kendaraan memasuki pusat-pusat kota. "Zona bebas mobil", sebagai suatu cara untuk mengurangi pencemaran udara, menggalakkan pariwisata, dan meningkatkan kualitas kehidupan, akhir-akhir ini semakin populer di Eropa. Pengalaman yang terjadi di AS lebih terbatas; zona pembatasan mobil biasanya hanya berlaku pada daerah pariwisata atau pertokoan kecil, dan hanya berdampak kecil pada pola transportasi kota secara keseluruhan.
"Sel" Lalu Lintas. Gothenburg, Swedia, membagi pusat kotanya menjadi lima sektor berbentuk "pastel" pada 1970 sebagai suatu cara untuk membatasi lalu lintas yang lewat dan menggalakkan transportasi umum. Kendaraan darurat, angkutan lokal masal, sepeda dan moped dapat melintas dari satu zona ke zona lain, tapi mobil tidak dapat. Berkurangnya kepadatan di pusat kota Gothenburg telah menimbulkan layanan transit yang lebih baik dan tingkat kecelakaan yang lebih rendah. Pendekatan yang disebut "sel lalu lintas" ini, yang berasal dari Bremen, Jerman, juga digunakan di Groningen, Belanda, dan Besancon, Prancis.
Hari Tanpa Mengemudi. Pada akhir 1991, Roma, Milano, Napoli, Turino, dan tujuh kota lain di Italia mencanangkan "perang" terhadap pencemaran dengan cara membatasi jumlah mobil di jalan. Dalam peraturan ini, mobil berplat nomor ganjil dilarang berjalan di satu hari, sedang mobil berplat nomor genap dilarang berjalan hari berikutnya. Banyak pengemudi yang merasa jengkel dengan adanya kekangan dan larangan atas hak mereka untuk mengemudi, lalu mengabaikan aturan genap-ganjil ini. Dalam satu hari saja di bulan Desember, para polisi lalu lintas mencatat 12. 983 pelanggaran, menilang para pelanggar aturan yang mengemudi di hari yang salah, atau yang mengubah plat nomor kendaraan mereka. Namun demikian, dengan penggalakan peraturan secara keras, menteri lingkungan hidup Italia yakin larangan mengemudi berseling hari itu dapat mengurangi polusi sebesar 20 sampai 30 persen.
Pemerintah kota Los Angeles, California, telah mempunyai peraturan yang mirip dengan yang di Italia. Malahan telah pula disusun suatu rencana kontroversial untuk membantu memenuhi standar Undang-undang Udara Bersih yang baru. Mulai tahun 2000, "hari-hari tanpa mengemudi" akan diberlakukan di Los Angeles sebagai jalan keluar terakhir untuk menurunkan kadar ozon dan karbon monoksida. Jika rencana ini dijalankan, maka setiap pengemudi harus meninggalkan kendaraan mereka di rumah satu hari setiap minggu, bergantung pada plat nomor kendaraan mereka.
Bersepeda. Sebagai bentuk transportasi yang paling lazim di dunia, bersepeda kini mulai "naik daun", sejalan dengan usaha pemerintah beberapa negara untuk menggalakkan bersepeda melalui program khusus. Jumlah sepeda di planet ini lebih dari 800 juta, hampir dua kali jumlah kendaraan umum, tetapi untuk lebih menggalakkan kegiatan bersepeda, negara-negara seperti Belanda, Denmark, Belgia, dan Jerman mengembangkan jaringan jalan untuk sepeda, masing-masing dengan hak guna jalan yang terpisah dari jalan mobil. Tempat parkir yang terpisah, persewaan sepeda dengan uang jaminan yang akan dikembalikan, bahkan garasi khusus sepeda, semuanya diusahakan untuk lebih menggalakkan kegiatan bersepeda. Program semacam itu mempunyai dampak amat besar terhadap cara orang melihat pilihan yang mereka miliki untuk sarana transportasi. Misalnya, kegiatan bersepeda di Erlangen, Jerman, meningkat dua kali lipat setelah jalan sepeda sepanjang 160 km selesai dibangun. Banyak kota di Cina memiliki jalan sepeda selebar lima atau enam jalur. Sesungguhnyalah, sepeda amat penting di Cina, dan pemantauan lalu lintas di kota Tianjin telah mendata lebih dari 50.000 sepeda melintas di satu persimpangan jalan dalam waktu satu jam.
Jam Kerja Lentur. Selama Olimpiade Musim Panas tahun 1984, Los Angeles menggilir jam kerja, dan dengan demikian menurunkan pencemaran udara ke titik terendah selama beberapa waktu terakhir ini. Sekarang banyak kota mencari jalan untuk menghambat pencemaran udara dengan cara memulai jam kerja atau sekolah satu atau dua jam lebih awal, atau dengan mengakhirinya lebih awal, dan dengan demikian mengurangi kepadatan lalu lintas. Kota-kota lain mengusulkan empat hari kerja seminggu sebagai cara lain mengurangi kemacetan lalu lintas. Misalnya di kantor PU Los Angeles para karyawan bekerja 10 jam sehari dari Senin sampai Kamis. Pada hari Jumat seluruh gedung ditutup, dan hal ini tidak saja mengurangi asap kabut dan kemacetan, tapi juga menghemat biaya operasi 1,7 juta dollar AS setahun.
Kerja Jarak Jauh (Telecommuting). Suatu strategi lain, yaitu cara "kerja jarak jauh", atau mengizinkan karyawan bekerja di rumah dengan menggunakan telepon dan komputer, akan mengurangi biaya tambahan kantor dan sekaligus menghemat waktu dan uang para karyawan. Para pegawai di Los Angeles berharap akan mengurangi 3 juta perjalanan ke tempat kerja dengan adanya program kerja di rumah dan kerja jarak jauh. Pusat Penelitian Masa Depan meramalkan bahwa lima juta orang Amerika memiliki pekerjaan yang berhubungan dengan komputer dan dapat dikerjakan di rumah menjelang tahun 1993. Dan dari suatu studi yang dilakukan oleh Asosiasi Pemerintahan California Selatan ditemukan bahwa jika satu dari delapan karyawan memilih untuk bekerja di rumah, atau di stasiun kerja "satelit" yang dihubungkan secara elektronis dengan kantor pusat, maka kemacetan lalu lintas di jalan-jalan raya daerah tersebut dapat dikurangi hampir sepertiganya.
Pemeriksaan dan Pemeliharaan. Program pemeriksaan dan pemeliharaan kendaraan yang dilaksanakan secara keras untuk memastikan kepatuhan masyarakat merupakan suatu pelengkap yang penting dalam penetapan standar emisi. Pengotak-atikan dan pemeliharaan yang buruk dapat dengan cepat membuat pengendalian emisi menjadi tidak efektif. Usia juga cenderung menurunkan kinerja perangkat polusi. Karena itu program untuk menghapus kendaraan tua dari jalan dengan menawarkan suatu imbalan mungkin dapat sangat mengurangi emisi kendaraan.
Pembangkit Tenaga Listrik
Pusat pembangkit tenaga listrik sudah lama dianggap mahal dan sulit dikendalikan oleh banyak negara, dan kini semakin sering menjadi sasaran bagi teknologi dan praktek-praktek baru, dan dengan alasan yang baik pula: Karena di samping kendaraan bermotor, fasilitas ini merupakan sumber terbesar pencemaran udara. Di AS misalnya, pembangkit tenaga listrik mengeluarkan hampir dua pertiga dari seluruh sulfur dioksida, dan hampir sepertiga dari seluruh oksida nitrogen. Walaupun ada data tentang polutan-polutan lain, namun data itu hampir pasti juga berlaku bagi emisi-emisi lain, terutama partikulat dan logam berat, dan secara tidak langsung ozon. Penggunaan listrik mungkin sekali akan terus meningkat secara global, karena permintaan akan listrik meningkat sebanyak 10 persen tiap tahun di beberapa negara, dan itu berarti suatu penggandaan konsumsi setiap kira-kira tujuh tahun.
Dampak dari polusi sebanyak itu sulit diketahui karena banyak pembangkit tenaga listrik kini membuat "tall stacks" cerobong asap yang bisa mencapai tinggi 396 meter dengan maksud menebarkan pencemarannya seluas ratusan kilometer persegi. Hasilnya adalah penurunan mutu udara yang meluas dan sulit diukur di suatu daerah yang luas, dan itu mempersulit penyusunan hubungan sebab-akibat antara pencemaran udara dan penyakit manusia. Akan tetapi, studi besar-besaran yang dibiayai pemerintah (antara lain satu studi di AS memakan biaya 600 juta dollar selama 10 tahun) telah dengan jelas menghubungkan polusi pembangkit tenaga dengan kerusakan lingkungan yang meluas sungai-sungai dan danau-danau asam, selain hutan-hutan yang hampir mati, misalnya. Studi kesehatan baru-baru ini, yang juga mengambil data dari populasi yang luas, telah mulai menarik hubungan antara pencemaran udara dan kematian manusia yang mulai menunjukkan bahwa di AS saja pencemaran zat-zat partikulat menyebabkan lebih dari 50.000 orang meninggal tiap tahun.
Jadi pemerintah beberapa negara pada 1990-an mulai memusatkan perhatian pada pusat pembangkit tenaga listrik sebagai sumber pencemaran udara yang relatif mudah dikendalikan, sebagaimana pandangan pemerintah pada 1970 dan 1980-an terhadap kendaraan bermotor.
Seperti halnya dengan mobil, truk dan bus, cara untuk mengendalikan pencemaran udara dari sumber pembangkit tenaga berkisar dari bahan bakar baru batubara yang lebih rendah kadar sulfurnya, misalnya sampai teknologi seperti "penggosok" cerobong asap, yang mengurangi emisi sulfur dioksida penyebab utama hujan asam sampai 90 persen atau lebih. Sekali lagi, sebagaimana teknologi baru menjanjikan eliminasi pencemaran kendaraan bermotor, sistem lain dapat membuahkan hasil yang sama dari pembangkit tenaga listrik: turbin angin, misalnya, dapat menghasilkan tenaga dengan biaya yang sama dengan batubara bahan bakar fosil yang paling murah dan paling kotor tetapi tanpa pencemaran udara sama sekali.
Potensi untuk mengurangi pencemaran udara dengan memasangkan alat pengendali pencemaran suatu pendekatan analog dengan penggunaan alat pengubah berkatalis pada mobil dapat dilihat dari sukses besar yang terjadi di Jerman. Di negara itu, pada 1980 dan 1981 masyarakat dikejutkan oleh "Waldsterben" atau kematian hutan. Karena merasakan adanya hubungan yang hampir mistis dengan hutannya, mulai dari Hutan Hitam sampai hutan-hutan Linden yang indah di Berlin, dan karena keyakinan bahwa pencemaran udara akan memusnahkan hutan-hutan tersebut, maka pemerintah Jerman memerintahkan pengelola pembangkit tenaga listrik untuk mengurangi emisi sampai 90 persen atau lebih dalam jangka waktu enam tahun. Program ini menelan biaya sekitar 21 miliar Deutschmark (12, 6 miliar dolar AS), tetapi mencapai hasil yang diharapkan, yaitu mengurangi emisi sulfur dioksida secara nasional sampai setengahnya.
Dalam proses ini, Jerman menjadi pelopor dunia dalam pembuatan sistem penggosok dan pengurangan katalis selektif ("selective catalyc reduction/SCR"), yang dapat mengurangi 90 persen atau lebih nitrogen oksida yang menyebabkan asap kabut dan hujan asam. Pusat-pusat pembangkit tenaga listrik di Jerman telah ditingkatkan, dan efisiensinya meningkat sampai 12 persen. Di seluruh dunia, sistem penggosok telah dipasang atau sedang dibuat di sumber-sumber pembangkit tenaga, dengan menghasilkan daya listrik sebesar kurang lebih 104.500 megawatt, menurut Badan Energi Internasional.
Teknologi Baru
Sejumlah teknologi yang lebih baru menjanjikan pengurangan emisi cukup besar bila dibandingkan dengan sistem-sistem yang ada saat ini. Dengan beroperasi menggunakan zat hidrogen, beberapa temuan mutakhir ini bahkan dapat mencapai tingkat emisi nol, atau sangat mendekati nol, sampai selisihnya tak dapat diukur dengan piranti yang ada sekarang.
Bahkan bila dioperasikan dengan bahan bakar fosilpun, seperti gas alam, temuan-temuan itu masih mampu mencapai tingkat emisi nol untuk polutan-polutan tertentu, dan mendekati nol untuk beberapa jenis polutan lain.
Teknologi sumber daya stasioner ini meliputi: turbin putar gabungan ("combined-cycle turbines"). Turbin putaran gabungan yang dihidupkan dengan pembakaran gas ("gas-fired combined-cycle turbines") dapat membangkitkan tenaga listrik yang mengurangi pencemaran udara sebesar 50 sampai 99 persen bila dibandingkan dengan sumber-sumber pembangkit tenaga yang membakar batubara. (Dalam sistem putaran gabungan, bahan bakar digunakan untuk menjalankan dua turbin, satu mendapat daya dari gas pembakaran panas, lainnya dari uap suatu konsep yang serupa dengan penggunaan bensin untuk menghidupkan mesin mobil Anda, lalu menggunakan asap knalpotnya untuk menghidupkan mesin lain). Karena berbahan bakar gas alam, maka sistem ini tidak menghasilkan emisi sulfur dioksida atau benda partikulat. Jika sistem ini dilengkapi dengan sistem pengendali pencemaran SCR yang canggih itu, maka emisi oksida nitrogen hanya sepersepuluhnya (atau kurang) dari emisi pembangkit tenaga yang lain.
Turbin Derivatif Pesawat Udara. Sistem putaran gabungan seperti di atas dapat memakan waktu bertahun-tahun untuk membuatnya, dan memakan biaya ratusan juta dollar. Untungnya, ada sistem lain yang lebih kecil dan lebih murah, yang dikenal dengan nama turbin derivatif udara karena turbin itu didasarkan pada mesin jet yang digunakan pada pesawat Boeing 747 dan pesawat-pesawat modern lain. Sumber pembangkit tenaga yang menggunakan turbin derivatif pesawat udara dapat dibangun dengan biaya lebih kecil, dan dalam waktu bulanan, tidak sampai bertahun-tahun. Lebih baik lagi, turbin-turbin itu secara teoretis dapat mengurangi pencemaran udara bahkan karbon dioksida yang sulit dikurangi sampai 20-90 persen lagi.
Sel Bahan Bakar. Walaupun sel-sel bahan bakar (yaitu perangkat untuk mengubah bahan bakar menjadi listrik secara kimiawi, mirip baterai) baru saja memasuki pasaran, namun model-model mutakhirnya dapat mencapai efisiensi sekitar 40 persen lebih dari dua kali lipat tingkat efisiensi mesin mobil rata-rata, dan jauh lebih tinggi daripada pembangkit tenaga listrik konvensional. Sekali lagi, karena sel-sel itu beroperasi dengan menggunakan gas alam atau bahan bakar yang bersih lainnya, maka emisi sulfur dioksida dan benda-benda partikulatnya nol. Lebih jauh sel-sel bahan bakar ini sangat ringkas beberapa di antaranya tidak lebih besar daripada mesin foto kopi selebar meja dan boleh dikatakan tak bersuara, sehingga sel-sel ini dapat dibangun di tengah-tengah perkantoran, pabrik, bahkan rumah.
Baik turbin derivatif pesawat udara maupun sel bahan bakar dapat diperluas kegunaannya dalam penggunaan gabungan panas dan tenaga sehingga energi tidak terbuang sia-sia, melainkan dapat digunakan untuk menghangatkan atau mendinginkan ruangan, atau membangkitkan tenaga uap untuk pengoperasian proses industri. Efisiensi total meningkat sampai 80 atau bahkan 90 persen, hampir tiga kali tingkat efisiensi saat ini, dan dengan demikian pencemaran pun menurun.
Sistem-sistem baru ini kini dipasarkan oleh perusahaan-perusahaan terbesar dan paling canggih di dunia. Turbin putaran gabungan, misalnya, ditawarkan oleh General Electric dan Siemens. Pembangkit tenaga yang menggunakan sistem putaran gabungan ini bersama dengan cara-cara baru mengubah batubara menjadi gas, dan dengan demikian menghilangkan sebagian besar pencemaran, antara lain adalah Asea Brown, Boveri, Shell, Lurgi, dan Texaco. Pembuat sel bahan bakar atau peralatan yang terkait misalnya adalah United Technologies, Fuji Electric, Westinghouse, Siemens dan Toshiba.
Turbin angin dengan tingkat pencemaran nol yang membangkitkan tenaga listrik dengan biaya sama atau kurang daripada batubara dapat dibeli dari US Windpower dari Livermore, California, sedangkan sel tenaga matahari dijual oleh lebih dari selusin perusahaan, termasuk antara lain Siemens Solar, Accurex, Solarex, dan Texas Instruments.
Banyak negara kini memerintahkan atau menggalakkan penyebaran temuan teknologi ini untuk mengurangi pencemaran udara. Belgia dan Inggris telah menggunakan turbin angin, sedangkan Jerman dan Jepang tengah mengembangkan fotovoltaik tenaga matahari. Gedung pembangkit tenaga yang menggunakan sistem putaran gabungan lanjut bersamaan dengan sistem SCR kini tengah dibangun di Jepang dan AS, sedangkan sel bahan bakar pra-komersial digunakan di California, Jepang, Jerman, dan Belanda. Sementara itu minat untuk mengurangi pencemaran melalui pendekatan yang berbeda mencegah pencemaran melalui berbagai cara juga semakin meningkat.
No comments:
Post a Comment