Dampak Pembakaran Bahan Bakar

 

Ø  Dampak terhadap lingkungan

1. Dampak Terhadap Udara dan Iklim

Selain menghasilkan energi, pembakaran sumber energi fosil (misalnya: minyak bumi, batu bara) juga melepaskan gas-gas, antara lain karbon dioksida (CO₂), nitrogen oksida (NO_x),dan sulfur dioksida (SO₂) yang menyebabkan pencemaran udara (hujan asam, smog dan pemanasan global).

Emisi NO_x (Nitrogen oksida) adalah pelepasan gas NO_x ke udara. Di udara, setengah dari konsentrasi NO_x berasal dari kegiatan manusia (misalnya pembakaran bahan bakar fosil untuk pembangkit listrik dan transportasi), dan sisanya berasal dari proses alami (misalnya kegiatan mikroorganisme yang mengurai zat organik). Di udara, sebagian NO_x tersebut berubah menjadi asam nitrat (HNO₃) yang dapat menyebabkan terjadinya hujan asam.

Emisi SO₂ (Sulfur dioksida) adalah pelepasan gas SO₂ ke udara yang berasal dari pembakaran bahan bakar fosil dan peleburan logam. Seperti kadar NO_x di udara, setengah dari konsentrasi SO₂ juga berasal dari kegiatan manusia. Gas SO₂ yang teremisi ke udara dapat membentuk asam sulfat (H₂SO₄) yang menyebabkan terjadinya hujan asam.

Emisi gas NO_x dan SO₂ ke udara dapat bereaksi dengan uap air di awan dan membentuk asam nitrat (HNO3) dan asam sulfat (H₂SO₄) yang merupakan asam kuat. Jika dari awan tersebut turun hujan, air hujan tersebut bersifat asam (pH-nya lebih kecil dari 5,6 yang merupakan pH “hujan normal”), yang dikenal sebagai “hujan asam”. Hujan asam menyebabkan tanah dan perairan (danau dan sungai) menjadi asam. Untuk pertanian dan hutan, dengan asamnya tanah akan mempengaruhi pertumbuhan tanaman produksi. Untuk perairan, hujan asam akan menyebabkan terganggunya makhluk hidup di dalamnya. Selain itu hujan asam secara langsung menyebabkan rusaknya bangunan (karat, lapuk).

Smog merupakan pencemaran udara yang disebabkan oleh tingginya kadar gas NO_x, SO₂, O₃ di udara yang dilepaskan, antara lain oleh kendaraan bermotor, dan kegiatan industri. Smog dapat menimbulkan batuk-batuk dan tentunya dapat menghalangi jangkauan mata dalam memandang.

Emisi CO₂ adalah pemancaran atau pelepasan gas karbon dioksida (CO₂) ke udara. Emisi CO₂ tersebut menyebabkan kadar gas rumah kaca di atmosfer meningkat, sehingga terjadi peningkatan efek rumah kaca dan pemanasan global. CO₂ tersebut menyerap sinar matahari (radiasi inframerah) yang dipantulkan oleh bumi sehingga suhu atmosfer menjadi naik. Hal tersebut dapat mengakibatkan perubahan iklim dan kenaikan permukaan air laut.

Emisi CH₄ (metana) adalah pelepasan gas CH₄ ke udara yang berasal, antara lain, dari gas bumi yang tidak dibakar, karena unsur utama dari gas bumi adalah gas metana. Metana merupakan salah satu gas rumah kaca yang menyebabkan pemasanan global.

Batu bara selain menghasilkan pencemaran (SO₂) yang paling tinggi, juga menghasilkan karbon dioksida terbanyak per satuan energi. Membakar 1 ton batu bara menghasilkan sekitar 2,5 ton karbon dioksida. Untuk mendapatkan jumlah energi yang sama, jumlah karbon dioksida yang dilepas oleh minyak akan mencapai 2 ton sedangkan dari gas bumi hanya 1,5 ton.

2. Dampak Terhadap Perairan

Eksploitasi minyak bumi, khususnya cara penampungan dan pengangkutan minyak bumi yang tidak layak, misalnya: bocornya tangker minyak atau kecelakaan lain akan mengakibatkan tumpahnya minyak (ke laut, sungai atau air tanah) dapat menyebabkan pencemaran perairan. Pada dasarnya pencemaran tersebut disebabkan oleh kesalahan manusia.

3. Dampak Terhadap Tanah

Dampak penggunaan energi terhadap tanah dapat diketahui, misalnya dari pertambangan batu bara. Masalah yang berkaitan dengan lapisan tanah muncul terutama dalam pertambangan terbuka (Open Pit Mining). Pertambangan ini memerlukan lahan yang sangat luas. Perlu diketahui bahwa lapisan batu bara terdapat di tanah yang subur, sehingga bila tanah tersebut digunakan untuk pertambangan batu bara maka lahan tersebut tidak dapat dimanfaatkan untuk pertanian atau hutan selama waktu tertentu.

Ø Dampak terhadap kesehatan

            Dampak terhadap kesehatan merupakan dampak lanjutan dari dampak terhadap lingkungan udara. Tingginya kadar timbal dalam udara perkotaan telah mengakibatkan tingginya kadar timbal dalam darah.

Ø  Dampak terhadap ekonomi

Dampak terhadap ekonomi lebih banyak merupakan dampak turunan terutama dari adanya dampak terhadap kesehatan. Dampak terhadap ekonomi akan semakin bertambah dengan terjadinya kemacetan dan tingginya waktu yang dihabiskan dalam perjalanan sehari-hari. Akibat dari tingginya kemacetan dan waktu yang dihabiskan di perjalanan, maka waktu kerja semakin menurun dan akibatnya produktivitas juga berkurang.

Ø Polusi Udara Akibat Pembakaran Bahan Bakar Fosil

1. Sumber Bahan Pencemaran

a.  Pembakaran Tidak Sempurna
            Menghasilkan asap yang mengandung gas karbon monoksida (CO), partikel karbon (jelaga), dan sisa bahan bakar (hidroksida).
b. Pengotor dalam Bahan Bakar
            Bahan bakar fosil mengandung sedikit belerang yang akan menghasilkan oksida belerang (SO₂ atau SO₃).
c. Bahan Aditif (Tambahan) dalam Bahan Bakar
            Bensin yang ditambahi tetraethyllead (TEL) yang punya rumus molekul Pb(C₂H₅)₄ akan menghasilkan partikel timah hitam berupa PbBr₂.

2. Asap Buang Kendaraan Bermotor

a. Gas Karbon Dioksida (CO₂)
            Sebenarnya, gas karbon dioksida tidak berbahaya. Tetapi, gas karbon dioksida tergolong gas rumah kaca, sehingga peningkatan kadar gas karbon dioksida di udara dapat mengakibatkan peningkatan suhu permukaan bumi yang disebut pemanasan global.
b. Gas Karbon Monoksida (CO)
            Gas karbon monoksida tidak berwarna dan berbau, sehingga kehadirannya tidak diketahui. Gas karbon monoksida bersifat racun, dapat menimbulkan rasa sakit pada mata, saluran pernapasan, dan paru-paru. Bila masuk ke dalam darah melalui pernapasan, gas karbon monoksida bereaksi dengan hemoglobin darah, membentuk karboksihemoglobin (COHb).
CO + Hb → COHb
Hemoglobin seharusnya bereaksi dengan oksigen menjadi oksihemoglobin (O₂Hb) dan dibawa ke sel-sel jaringan tubuh yang memerlukan.
O₂ + Hb → O₂Hb
Namun, afinitas gas karbon monoksida terhadap hemoglobin sekitar 300 kali lebih besar daripada oksigen. Bahkan hemoglobin yang telah mengikat oksigen dapat diserang oleh gas karbon monoksida.
CO + O₂Hb → COHb + O₂
Jadi, gas karbon monoksida menghalangi fungsi vital hemoglobin untuk membawa oksigen bagi tubuh. Cara mencegah peningkatan gas karbon monoksida di udara adalah dengan mengurangi penggunaan kendaraan bermotor dan pemasangan pengubah katalitik pada knalpot.
c. Oksida Belerang (SO₂ dan SO₃)
            Belerang dioksida yang terhisap pernapasan bereaksi dengan air di dalam saluran pernapasan, membentuk asam sulfit yang dapat merusak jaringan dan menimbulkan rasa sakit. Bila SO₃ terhisap, yang terbentuk adalah asam sulfat (lebih berbahaya). Oksida belerang dapat larut dalam air hujan dan menyebabkan terjadi hujan asam.
d. Oksida Nitrogen (NO dan NO₂)
Campuran NO dan NO₂ sebagai pencemar udara biasa ditandai dengan lambang NO_x. Ambang batas NO_x di udara adalah 0,05 ppm. NO_x di udara tidak beracun (secara langsung) pada manusia, tetapi NO_x ini bereaksi dengan bahan-bahan pencemar lain dan menimbulkan fenomena asbut (asap-kabut). Asbut menyebabkan berkurangnya daya pandang, iritasi pada mata dan saluran pernapasan, menjadikan tanaman layu, dan menurunkan kualitas materi.
e. Partikel Timah Hitam
Senyawa timbel dari udara dapat mengendap pada tanaman sehingga bahan makanan terkontaminasi. Keracunan timbel yang ringan dapat menyebabkan gejala keracunan timbel, seperti sakit kepala, mudah teriritasi, mudah lelah, dan depresi. Keracunan yang lebih hebat menyebabkan kerusakan otak, ginjal, dan hati.


3. Pengubah Katalitik

            Salah satu cara untuk mengurangi bahan pencemar yang berasal dari asap kendaraan bermotor adalah memasang pengubah katalitik pada knalpot kendaraan. Pengubah katalitik berupa silinder dari baja tahan karat yang berisi suatu struktur berbentuk sarang lebah yang dilapisi katalis (biasanya platina). Pada separuh bagian pertama dari pengubah katalitik, karbon monoksida bereaksi dengan nitrogen monoksida membentuk karbon dioksida dan gas nitrogen.
katalis
2CO(g) + 2NO(g) → 2CO₂(g) + N₂(g)
gas-gas racun            gas tak beracun
            Pada bagian berikutnya, hidrokarbon dan karbon monoksida (jika masih ada) dioksidasi membentuk karbon dioksida dan uap air. Pengubah katalitik hanya dapat berfungsi jika kendaraan menggunakan bensin tanpa timbel.

4. Efek Rumah Kaca

            Berbagai gas dalam atmosfer, seperti karbon dioksida, uap air, metana, dan senyawa keluarga CFC, berlaku seperti kaca yang melewatkan sinar tampak dan ultraviolet tetapi menahan radiasi inframerah. Oleh karena itu, sebagian besar dari sinar matahari dapat mencapai permukaan bumi dan menghangatkan atmosfer dan permukaan bumi. Tetapi radiasi panas yang dipancarkan permukaan bumi akan terperangkap karena diserap oleh gas-gas rumah kaca.
Efek rumah kaca berfungsi sebagai selimut yang menjaga suhu permukaan bumi rata-rata 15˚C. Tanpa karbon dioksida dan uap air di atmosfer, suhu rata-rata permukaan bumi diperkirakan sekitar –25˚C. Jadi, jelaslah bahwa efek rumah kaca sangat penting dalam menentukan kehidupan di bumi. Akan tetapi, peningkatan kadar dari gas-gas rumah kaca dapat menyebabkan suhu permukaan bumi menjadi terlalu tinggi sehingga dapat mneyebabkan berbagai macam kerugian.


5. Hujan Asam

            Air hujan biasanya sedikit bersifat asam (pH sekitar 5,7). Hal itu terjadi karena air hujan tersebut melarutkan gas karbon dioksida yang terdapat dalam udara, membentuk asam karbonat.
CO₂(g) + H₂O(l) → H2CO₃(aq)
asam karbonat
Air hujan dengan pH kurang dari 5,7 disebut hujan asam.
a. Penyebab Hujan Asam
SO₂(g) + H₂O(l) → H₂SO₃(aq)
asam sulfit
SO₃(g) + H₂O(l) → H₂SO₄(aq)
asam sulfat
2NO₂(g) + H₂O(l) → HNO₂(aq) + HNO₃(aq)
asam nitrit asam nitrat
b. Masalah yang Ditimbulkan Hujan Asam
- Kerusakan Hutan
- Kematian Biota Air
- Kerusakan Bangunan
Bahan bangunan sedikit-banyak mengandung kalsuim karbonat. Kalsium karbonat larut dalam asam, maka dapat bereaksi.
CaCO₃(s) + 2HNO₃(aq) → Ca(NO₃)2(aq) + H₂O(l) + CO₂(g)
c. Cara Menangani Hujan Asam
- Menetralkan asam
- Mengurangi emisi SO2
- Mengurangi emisi oksida nitrogen