ENERGI DAN DAMPAKNYA TERHADAP LINGKUNGAN

ENERGI DAN DAMPAKNYA TERHADAP LINGKUNGAN I Made Astra Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Jakarta E-mail: m_astra@ yahoo.com

ABSTRAK

Energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lainnya, perubahannya sering mempengaruhi lingkungan dan udara yang kita hirup dengan berbagai cara. Energy kimia dalam bahan bakar fosil diubah menjadi energy panas, mekanik, atau listrik melalui pembakaran dan ini sebagai penghasil polutan terbesar. Dan dengan demikian pembangkit listrik, kendaraan bermotor, dan kompor adalah penyebab utama terjadinya polusi udara. Polutan yang dikeluarkan biasanya dikelompokan menjadi hidrokarbon (HC), nitrogen oksida (NOx), dan karbon monoksida (CO). Polutan yang dihasilkan pada pembakaran fosil merupakan faktor terbesar terjadinya asap, hujan asam, pemanasan global dan perubahan iklim. Kata kunci : Energi, Lingkungan, Polutan

ABSTRACT The conversion of energy from one form to another often affects the environment and the air we breath in many ways. Pollutants are emitted as the chemical energy in fossil fuels is converten to thermal, mechanical, or electrical energy via combustion, and thus power plants, motor vehicles, and even stoves take the blame for air pollution, and the pollutants released by the vehicles are usually grouped as hydrocarbons (HC), nitrogen oxides (NOx), and carbon monoxide (CO). Pollutans emitted during the combustion of fossil fuels are responsible for smog, acid rain, and global warming and climate change. Key words : Energy, Environment, Pollutants

Naskah masuk : 30 September 2010 Naskah diterima : 12 November 2010

131

JURNAL METEOROLOGI DAN GEOFISIKA VOL. 11 NO.2 – NOVEMBER 2010 : 131-139

I. PENDAHULUAN

II. KAJIAN PUSTAKA 2.1. Energi

1.1. Latar Belakang Masalah. Sebuah kota metropolitan biasanya dicirikan oleh banyaknya gedung-gedung bertingkat, banyaknya pusat-pusat perbelanjaan, banyaknya apartemenapartemen dan sudah tentu diikuti oleh jumlah penduduk yang padat, contoh kota metropolitan seperti kota Jakarta, Tokyo, New York, Moscow, Berlin, London dll. Untuk memenuhi kebutuhan energy di kota metropolitan biasanya dibangun pembangkit-pembangkit listrik dengan berbagai sumber penggerak turbinnya seperti PLTN, PLTU, PLTD, PLTA. Untuk PLTU biasanya menggunakan batubara untuk menghasilkan uap penggerak turbin. Demikian pula PLTD menggunakan bahan bakar fosil sebagai penggerak turbinnya. Keduanya ini menghasilkan gas buang yang dilepas ke udara, demikian pula residu yang dibuang ke lingkungan. Ada pula ciri lain sebuah kota metropolitan yaitu hilir mudiknya sarana transportasi seperti sepeda otor, angkutan bus, kereta api dll selama 24 mjam. Pemakaian alat transportasi ini kebanyakan menggunakan bahan bakar fosil, sehingga banyak menghasilkan gas buang dengan berbagai partikel. Adanya gas buang ini sangat jelas. Di Kota Jakarta jarang terlihat langit di atasnya bersih dari pagi hari sampai sore hari. Ini menunjukan tingginya tingkat polusi udara. Pada penggunaan mobil, sepeda motor, dan lainnya yang menggunakan bahan bakar fosil, disini sebenarnya terjadi perubahan energi kimia menjadi energi mekanik dan panas.

Energi didefinisikan sebagai suatu kemampuan untuk melakukan kerja. Energi juga merupakan suatu besaran yang dapat berubah dari satu bentuk kebentuk yang lain. Seperti pada sepeda motor, terjadi perubahan energi kimia menjadi energi mekanik dan thermal. Energi ini adalah kekal seperti dinyatakan dalam hukum I Termodinamika : Q = ΔU + W Hukum I Termodinamika lebih dikenal dengan hukum kekekalan energy 1) Dengan : Q = besar kalor yang diserap atau diterima system, J. W = besar kerja yang dilakukan atau diserap system, J. ΔU = menyatakan perubahan energi dalam, J. Demikian pula bila terjadi perubahan energi kimia menjadi kalor untuk kenaikan suhunya dapat dihitung dengan rumus: Q = m.c.ΔT Dengan: Q = Besar kalor yang diserap atau dilepas oleh suatu benda, J. m = Massa benda, kg. ΔT = Perubahan temperature, K. Dari sini dapat dibayangkan berapa kenaikan suhu atmosfir bila terjadi pembakaran bahan bakar fosil berliter-liter tiap hari. 2.2. Lingkungan

1.2. Permasalahan Dari latar belakang di atas dapat diambil permasalahan yaitu apakah dampak perubahan energi (bahan bakar fosil) terhadap lingkungan?

Sistem yaitu benda atau kumpulan benda apa saja yang akan kita teliti dan menjadi pusat perhatian kita. Sistem dapat dibedakan menjadi sistem terbuka dan sistem tertutup. Sistem terbuka yaitu suatu sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran materi dan energi antara sistem dan lingkungan. Sistem tertutup adalah suatu sistem yang tidak memungkinkan terjadinya pertukaran materi antara sistem dan lingkungan, tetapi 132

ENERGI DAN DAMPAKNYA TERHADAP LINGKUNGAN I Made Astra

masih memungkinkan terjadinya pertukaran energi. Sistem tertutup dikatakan sebagai sistem yang terisolasi bila tidak memungkinkan terjadinya pertukaran materi dan energi antara sistem dan lingkungan. Sistem dalam termodinamika adalah suatu sistem yang dapat berinteraksi (ada pertukaran energi) dengan lingkungannya 3) . Alam semesta dapat dianggap sebagai suatu sistem yang terisolasi. Di luar sistem disebut dengan lingkungan. III. PEMBAHASAN 3.1. Perubahan Bahan Bakar Fosil Perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk yang lainnya dengan berbagai cara sering mempengaruhi lingkungan dan udara yang kita hirup, dan dengan demikian mempelajari energi tidaklah lengkap tanpa mempertimbangkan dampaknya terhadap lingkungan . Bahan bakar fosil seperti batu bara, minyak bumi, dan gas alam telah memotori perkembangan industri dan fasilitas kehidupan modern yang kita nikmati sekitar awal abad 19, tetapi semua ini tidaklah tanpa efek samping yang tidak diinginkan. Dari tanah yang kita tanam dan air yang kita minum sampai udara yang kita hirup, lingkungan telah menerima dampak yang sangat besar untuk semua itu. Polutan yang dihasilkan pada pembakaran fosil merupakan faktor terbesar terjadinya asap, hujan asam, dan pemanasan global dan perubahan iklim5). Polusi lingkungan telah melampaui batas ambang dimana menjadi ancaman yang serius bagi tanaman, satwa liar, dan kesehatan manusia. Polusi udara telah menjadi penyebab berbagai masalah kesehatan termasuk asma dan kanker. Diperkirakan lebih dari 60.000 orang di Amerika Serikat meninggal dunia setiap tahunnya karena penyakit jantung dan paruparu yang berkaitan dengan polusi udara4). Ratusan unsur dan senyawa, seperti benzena dan formaldehid diketahui teremisi pada pembakaran batubara, minyak bumi, gas alam, dan kayu di pembangkit-pembangkit tenaga listrik, mesin kendaraan, tungku pembakaran, dan bahkan perapian. Beberapa senyawa ditambahkan ke bahan bakar cair untuk berbagai alasan (seperti MTBE atau methyl tertiary buthyl ether yang digunakan untuk meningkatkan angka oktan pada bahan

bakar dan juga oksigenasi bahan bakar pada musim dingin untuk mengurangi asap perkotaan), yang mana dapat menggangu kesehatan mata dan pernapasan. Sumber terbesar polusi udara adalah dari kendaraan bermotor, dan polutan yang dikeluarkan oleh kendaraan biasanya dikelompokkan sebagai hidrokarbon (HC), nitrogen oksida (NOx), dan karbon monoksida (CO) (Gbr 1). Emisi HC merupakan komponen besar dari emisi senyawa volatil organik (VOCs), dan ini umumnya digunakan secara bergantian untuk emisi kendaraan bermotor. Sebagian besar dari emisi VOC atau HC disebabkan oleh penguapan pada saat pengisian bahan bakar atau tumpahan ketika spitback atau oleh penguapan dari tangki gas karena penutup yang tidak tertutup rapat. Pelarut, bahan pembakar, dan produk pembersih untuk rumah tangga yang mengandung benzena, butana, atau produk HC lainnya juga merupakan sumber penting dari emisi HC.

Gambar 1. Kendaraan bermotor adalah sumber terbesar polusi udara (Sumber : Yunus A, Michael A. Boles)4)

Peningkatan pencemaran lingkungan pada tingkat yang mengkhawatirkan dan peningkatan kewaspadaan dari bahayanya itu sendiri, membuat perlu dilakukannya pengendalian pencemaran lingkungan dengan menggunakan undang-undang dan kesepakatan internasional. di Indonesia ada AMDAL. Di Amerika Serikat, UndangUndang Udara Bersih (The Clean Air Act) pada tahun 1970 (di daerah yang ditandai dengan asap selama 14 hari di Washington pada tahun itu) menetapkan batas polutan yang dihasilkan pembangkit-pembangkit besar dan kendaraan. Standar ini difokuskan pada emisi hidrokarbon, nitrogen oksida, dan karbon monoksida4). Mobil-mobil baru harus

133


memiliki alat konversi katalis (catalytic converter) pada sistem pembuangannya untuk mengurangi emisi HC dan CO. Sebagai manfaat lain, pemisahan timbal dari bensin pada catalytic converter menyebabkan penurunan yang drastis pada emisi timbal beracun. Seperti di Amerika Serikat batas emisi untuk HC, NO, dan CO dari mobil telah menurun secara berkala sejak tahun 1970. The Clean Air Act tahun 1990 membuat persyaratan yang lebih ketat tentang emisi, terutama untuk ozon, CO, Nitrogen Dioksida, dan unsur partikel (PM). Sebagai hasilnya, sekarang ini fasilitas industri dan kendaraan menghasilkan sebagian kecil dari polutan sama seperti yang mereka hasilkan beberapa dekade yang lalu. Emisi HC dari mobil. Contohnya, penurunan dari sekitar 5 gpkm (gram per km) pada tahun 1970 menjadi 0,25 gpkm pada tahun 1980 dan sekitar 0,06 gpkm pada tahun 1999. Ini adalah penurunan yang drastis karena sebagian besar gas beracun yang dihasilkan dari kendaraan bermotor dan bahan bakar cair adalah hidrokarbon4). Anak-anak sangat rentan terhadap dampak yang dihasilkan oleh polusi udara karena organ tubuh mereka masih dalam masa perkembangan. Mereka juga terkena polusi yang lebih banyak karena mereka lebih aktif, dan bernapas lebih cepat. Orang yang mempunyai masalah dengan jantung dan paru-paru, terutama asma, faktor terbesarnya adalah disebabkan oleh polusi udara. Hal ini menjadi jelas jika tingkat polusi udara di lingkungan mereka mencapai tingkat yang sangat tinggi.

tetapi juga banyak mengandung unsur-unsur kimia lainnya, termasuk karbon monoksida (CO), unsur partikel seperti debu, senyawa volatil organic (VOCs) seperti benzene, butane, dan hidrokarbon lainnya. Lapisan bawah ozon yang berbahaya jangan disamakan dengan lapisan ozon yang berguna di stratosfer untuk melindungi bumi dari sinar ultraviolet matahari yang berbahaya. Ozon di bagian permukaan tanah merupakan polutan dengan beberapa pengaruh yang merugikan kesehatan. Sumber utama nitrogen oksida dan hidrokarbon adalah kendaraan bermotor. Hidrokarbon dan nitrogen oksida bereaksi terhadap sinar matahari pada hari yang cerah untuk membentuk lapisan bawah ozon, yaitu komponen utama dari asap (Gbr.2). Puncak dari pembentukan asap biasanya pada sore hari saat suhu tertinggi dan banyak sinar matahari. Meskipun lapisan bawah asap dan ozon terbentuk di daerah perkotaan dengan lalu lintas yang padat atau daerah industri, namun angin yang bertiup dapat membawanya beberapa ratus mil ke kota lain. Ini menunjukkan bahwa polusi tidak mengenal batas, dan merupakan masalah global.

3.2. POLUTAN YANG DIHASILKAN PADA PEMBAKARAN BAHAN BAKAR FOSIL 3.2.1. Asap Dan Ozon Jika anda tinggal di daerah metropolitan seperti Los Angeles, anda mungkin terbiasa dengan asap perkotaan – asap berwarna kuning gelap atau kecoklatan yang membentuk gumpalan udara yang mengambang di daerah-daerah berpenduduk pada hari musim panas2). Asap sebagian besar terdiri dari lapisan bawah ozon (O3),

Gambar 2. Lapisan bawah ozon, yang merupakan komponen utama kabut asap, terbentuk ketikaHC dan NOx bereaksi pada saat terik matahari. (Sumber : Yunus A, Michael A. Boles4))

Ozon dapat menyebabkan iritasi pada mata dan merusak kantung udara pada paruparu, dimana oksigen dan karbon dioksida bertukar, yang pada akhirnya menyebabkan 134


pengerasan pada jaringan lunak dan kenyal. Hal itu juga dapat menyebabkan sesak napas, kelelahan, sakit kepala, mual, dan memperburuk masalah pernapasan seperti asma. Setiap bagian ozon berdampak kecil terhadap kerusakan pada paru-paru, seperti halnya asap rokok, yang akhirnya mengikis kapasitas paru-paru setiap manusia. Tetap berada di dalam rumah dan mengurangi aktivitas fisik pada saat kondisi asap meningkat dapat meminimalisasi kerusakan yang parah. Ozon juga merugikan tumbuhtumbuhan dengan merusak jaringan-jaringan daun. Untuk meningkatkan kualitas udara di daerah-daerah dengan masalah ozon terburuk, Reformulated Gasoline (RFG) yang mengandung 2% oksigen telah diperkenalkan. Penggunaan RFG telah menghasilkan penurunan yang signifikan dalam emisi ozon dan polutan lainnya, dan penggunaannya diwajibkan untuk daerahdaerah yang rawan banyak asap3). Polutan yang berbahaya lainnya pada asap adalah karbon monoksida, yang tidak berwarna, tidak berbau, dan merupakan gas yang beracun. Karbon monoksida sebagian besar berasal dari kendaraan bermotor, dan dapat mencapai tingkat yang berbahaya di daerah dengan lalu lintas sangat padat. Karbon monoksida menghalangi organ-organ tubuh untuk mendapatkan oksigen dengan cara mengikat sel darah merah yang seharusnya membawa oksigen. Pada jumlah yang kecil, karbon monoksida dapat menyebabkan berkurangnya jumlah oksigen yang dikirim ke otak, organ dan otot lainnya, memperlambat reaksi dan reflek, dan bersifat merusak. Itu menimbulkan ancaman yang serius bagi orang yang berpenyakit jantung yang disebabkan rapuhnya kondisi sistem peredarahan darah dan janin, karena oksigen sangat dibutuhkan untuk perkembangan otak. Pada jumlah yang besar, dapat berakibat fatal, sebagaimana dibuktikan dengan banyaknya kematian yang disebabkan oleh mobil yang dipanaskan di dalam garasi dan kebocoran gas buangan ke dalam mobil. Asap juga mengandung unsur partikel yang tersuspensi seperti debu yang dihasilkan oleh kendaraan bermotor dan industri. Partikel seperti itu dapat menyebabkan iritasi pada mata dan paru-paru karena dapat membawa senyawa, seperti asam dan logam.

Sekretaris Jenderal PBB Ban Ki-Moon optimistis krisis ekonomi global bukan halangan bagi negara di dunia untuk menghimpun dana hijau 100 miliar dollar AS per tahun pada 2020 ini dikatakan pada pertemuan Para Pihak Kerangka Kerja PBB untuk Konvensi perubahan iklim di Cancun, Meksiko4). 3.2.2. HUJAN ASAM Bahan bakar fosil adalah campuran dari berbagai macam bahan kimia, termasuk belerang (sulfur) dalam jumlah kecil. Sulfur pada bahan bakar bereaksi dengan oksigen membentuk sulfur dioksida (SO2), yang merupakan polutan udara. Sumber utama SO2 adalah pembangkit tenaga listrik yang membakar batubara dengan kandungan sulfur tinggi. Di Amerika Serikat dilakukan The Clean Air Act tahun 1970 telah membatasi emisi SO2 dengan tegas yang mengharuskan pembangkit-pembangkit untuk menggunakan Scrubber, untuk mengubah menjadi batubara dengan kandungan sulfur rendah, atau mengubah menjadi gas batubara dan memperbaiki sulfur kembali.2 Kendaraan bermotor juga merupakan salah satu sumber SO2 karena bensin dan solar juga mengandung sulfur dengan jumlah kecil. Letusan gunung merapi dan air mata panas juga melepaskan sulfur dioksida (ditandai dengan bau seperti bau telur busuk).

Gambar 3. Asam sulfat dan asam nitrat terbentuk Ketika sulfur oksida dan nitrat oksida bereaksi dengan uap air dan bahan kimia lainnya pada ketinggian di atmosfir di bawah terik matahari (Sumber :Edward et.al. 1994)

135


Sulfur oksida dan nitrat oksida bereaksi dengan uap air dan bahan kimia lainnya di lapisan atas atmosfer dihadapan sinar matahari untuk membentuk asam sulfat dan asam nitrat (Gbr.3). Asam yang terbentuk biasanya terlarut dalam tetesan air yang jatuh ke dalam awan atau kabut. Tetesan sarat asam ini, seperti pada jus lemon, turun dari udara ke tanah bersama hujan atau salju. Hal ini dikenal sebagai hujan asam. Tanah mampu menetralkan asam tertentu, tetapi jumlah besar yang dihasilkan oleh pembangkit listrik yang menggunakan batubara murah dengan kandungan sulfur tinggi telah melampaui batas kemampuan tanah, dan sebagai hasilnya banyak danau dan sungai di daerahdaerah industri seperti New York, Pennsylvania, dan Michigan menjadi sangat asam bagi kehidupan ikan.4 Hutan di daerahdaerah tersebut juga mengalami kerusakan secara perlahan karena menyerap asam melalui daun, batang, dan akar. Bahkan struktur marmer memburuk akibat hujan asam. Besarnya masalah ini tidak diketahui sampai awal 1970-an, dan langkah-langkah serius telah dilakukan sejak saat itu untuk mengurangi pembentukan sulfur dioksida secara drastis dengan penggunaan scrubber pada pembangkit-pembangkit dan dengan desulfurisasi batubara sebelum pembakaran. 3.2.3. EFEK RUMAH PEMANASAN GLOBAL PERUBAHAN IKLIM

KACA DAN

Anda mungkin menyadari ketika anda meninggalkan mobil di bawah terik matahari , interior di dalam mobil menjadi lebih panas dari pada udara di luar mobil, dan mungkin anda bertanya-tanya mengapa mobil anda berfungsi seperti perangkap panas. Ini dikarenakan kaca pada ketebalan yang dapat mentransmisikan dengan mudah lebih dari 90% radiasi dalam jarak pandang dan buram (non-transparan) menjadi radiasi dengan jarak panjang gelombang inframerah yang lebih panjang. Oleh karena itu, kaca memungkinkan radiasi matahari untuk masuk secara bebas, tetapi menghalangi radiasi inframerah yang dipancarkan oleh permukaan interior. Ini menyebabkan peningkatan suhu pada interior sebagai akibat

dari penumpukan energi panas di dalam mobil. Efek pemanasan ini dikenal sebagai efek rumah kaca, karena efek ini digunakan terutama di rumah kaca.

Gambar 4. Efek rumah kaca terhadap bumi (Sumber : Yunus A, Michael A Boles4))

Efek rumah kaca juga dialami oleh bumi dalam skala besar. Permukaan bumi, yang menghangat pada siang hari karena adanya penyerapan energi surya, dan mendingin pada malam hari dengan memancarkan sebagian energinya ke ruang angkasa berupa radiasi infra merah. Karbon dioksida, uap air, dan sisa dari beberapa gas lainnya seperti metana dan nitrogen oksida menyelimuti bumi dan membuat bumi tetap hangat pada malam hari dengan cara menghalangi panas yang terpancar dari bumi (Gbr.4). Oleh karena itu, ini disebut juga "gas rumah kaca", dengan CO2 sebagai komponen utamanya. Uap air biasanya tidak termasuk didalamnya karena jatuh berupa hujan atau salju sebagai bagian dari siklus air dan aktivitas manusia dalam memproduksi air (seperti pembakaran bahan bakar fosil) yang tidak merubah konsentrasi uap air di atmosfer (yang sebagian besar disebabkan oleh penguapan dari sungai, danau, lautan, dll). CO2 berbeda, bagaimanapun, aktivitas masyarakat kita merubah konsentrasi CO2 di atmosfer. Efek rumah kaca membuat kehidupan di bumi terus berlangsung dengan menjaga bumi tetap hangat (sekitar 30oC). Namun, jumlah gas yang berlebih ini mengganggu keseimbangan karena terlalu banyak energi 136


yang tertahan, yang menyebabkan suhu ratarata bumi meningkat dan iklim di beberapa lokasi berubah. Konsekuensi-konsekuensi yang tidak diinginkan ini efek rumah kaca ini disebut sebagai pemanasan global atau perubahan iklim global3). Perubahan iklim global terjadi karena penggunaan yang berlebihan dari bahan bakar fosil seperti batu bara, produk minyak bumi, dan gas alam di pembangkit tenaga listrik, transportasi, bangunan, dan pabrik, dan telah menjadi perhatian dalam beberapa dekade terakhir. Pada tahun 1995, sebanyak 6,5 miliar ton karbon terlepas ke atmosfer sebagai CO2. Konsentrasi CO2 di atmosfer sekarang ini adalah sekitar 360 ppm (atau 0,36%). Konsentrasi ini adalah 20% lebih tinggi dari satu abad yang lalu, dan diperkirakan akan meningkat sampai lebih dari 700 ppm pada tahun 21004). Pada kondisi normal, tumbuh-tumbuhan mengkonsumsi CO2 dan melepaskan O2 pada saat proses potosintesis, dengan demikian konsentrasi CO2 di atmosfer tetap terjaga pada kondisi aman. Pohon yang tumbuh besar mengkonsumsi CO2 sekitar 12 kg tiap tahunnya dan mengeluarkan cukup oksigen dan dapat menunjang kebutuhan bernapas untuk empat keluarga. Akan tetapi, penebangan hutan dan meningkatnya produksi CO2 dalam beberapa dekade terakhir mengganggu keseimbangan ini. Dalam laporan tahun 1995, ilmuwan terkemuka di dunia menyimpulkan bahwa suhu di bumi meningkat sekitar 0.5oC selama beberapa abad terakhir, dan mereka memperkirakan bahwa suhu di bumi akan meningkat sekitar 20oC lagi pada tahun 2100.2 Kenaikan sebesar ini dikhawatirkan dapat menyebabkan perubahan besar pada pola cuaca dengan badai dan hujan lebat serta banjir di beberapa tempat dan kemarau di tempat lain, banjir besar karena akibat mencairnya es di kutub, hilangnya lahan basah dan wilayah pesisir karena meningkatnya permukaan laut, banyaknya bentuk dalam penyediaan air, perubahan ekosistem diakibatkan ketidakmampuan beberapa spesies hewan dan tanaman untuk menyesuaikan diri dengan perubahan cuaca, meningkatnya wabah penyakit karena kenaikkan suhu, dan efek samping yang merugikan kesehatan manusia dan kondisi sosial ekonomi di beberapa daerah.

Ancaman yang serius ini telah menggerakkan PBB untuk membentuk sebuah komite mengenai perubahan iklim. Pertemuan dunia dilakukan pada tahun 1992 di Rio de Janerio, Brazil, dan menarik perhatian dunia terhadap masalah tersebut. Perjanjian yang dibuat oleh komite pada tahun 1992 untuk mengontrol emisi gas rumah kaca itu telah ditandatangani oleh 162 negara. Pada pertemuan tahun 1997 di Kyoto (Jepang), negara-negara industri di dunia mengikuti hasil yang dikeluarkan dan berkomitmen untuk mengurangi emisi CO2 dan gas rumah kaca sebesar 5% dibawah level tahun 1990, pada tahun 2008 sampai tahun 2012. Hal ini dapat dilakukan dengan meningkatkan upaya konservasi dan meningkatkan efisiensi konversi, saat pertemuan tersebut permintaan atas energi baru dengan menggunakan energi yang diperbarui (seperti tenaga air, tenaga surya, angin, dan energi panas bumi, gelombang air laut) daripada bahan bakar fosil4). Amerika Serikat merupakan penghasil gas rumah kaca terbesar, yakni lebih dari 5 ton karbon yang dihasilkan tiap orang tiap tahun. Sumber terbesar dari emisi gas rumah kaca adalah transportasi. Tiap liter bensin yang terbakar oleh kendaraan bermotor memproduksi sekitar 2,5 kg CO 2. Rata-rata mobil di Amerika Serikat dikendarai sekitar 20.000 km tiap tahun,2 dan mengkonsumsi sekitar 2300 liter bensin. Oleh karena itu, mobil menghasilkan sekitar 5500 kg CO2 ke atmosfer tiap tahun, yaitu sekitar empat kali berat mobil khusus (Gbr.5). Emisi ini dan lainnya dapat dikurangi secara signifikan dengan cara membeli sebuah mobil hemat energi yang membakar lebih sedikit bahan bakar dengan jarak yang sama, dan dengan mengemudi secara wajar. Menghemat bahan bakar, sama dengan menghemat uang dan menyelamatkan lingkunngan. Contohnya, memilih kendaraan yag mengkonsumsi 8 L/100 km daripada 12 L/100 km akan mencegah 2 ton CO2 terlepas ke atmosfer setiap tahun dan juga menghemat biaya bahan bakar $400 per tahun (dengan kondisi mengemudi rata-rata 20.000 km per tahun dan biaya bahan bakar sebesar $ 0,53/L).

137


beberapa dekade terakhir untuk meningkatkan efisiensi konversi (dalam beberapa kasus dua kali lipatnya) dan dilakukan untuk mengurangi polusi. Sebagai individu, kita juga dapat membantu dengan menjalankan langkah-langkah konservasi energi dan efisiensi energi dengan menjadikannya prioritas yang tinggi dalam titik penunjang kita.

Gambar 5. Rata-rata mobil memproduksi CO2 beberapa kali beratnya setiap tahun (dikendarai 20.000 km setahun, mengkonsumsi 2.300 liter bensin, dan memproduksi 2,5 kg CO2 per liter) (Sumber : Yunus A, Michael A. Boles 20064) )

Jelaslah dari pembahasan ini bahwa polutan dengan jumlah besar yang dihasilkan dari energi kimia dalam bahan bakar fosil diubah menjadi energi panas, mekanik, atau listrik melalui pembakaran, dan dengan demikian pembangkit listrik, kendaraan bermotor, pabrik-pabrik dan bahkan kompor adalah penyebab utama terjadinya polusi udara. Sebaliknya, tidak ada polusi terpancar sebagai listrik yang diubah menjadi energi panas, kimia, atau mekanik, sehingga mobil listrik sering disebut-sebut sebagai kendaraan "nol emisi" dan penggunaannya secara luas dipandang sebagai solusi akhir untuk masalah polusi udara. Harus diingat, bagaimanapun, bahwa listrik yang digunakan oleh mobil listrik dikembangkan di tempat lain kebanyakan dengan pembakaran bahan bakar, dengan demikian dapat menghasilkan polusi. Oleh karena itu, setiap kali sebuah mobil listrik mengkonsumsi 1 kWh listrik, bertanggung jawab atas pencemaran yang terjadi sebagai 1 kWh listrik (ditambah konversi dan transmisi yang hilang) yang dihasilkan tempat lain. Mobil listrik dapat dinyatakan sebagai kendaraan nol emisi hanya ketika listrik yang mereka konsumsi dihasilkan oleh sumber daya yang bebas emisi seperti tenaga air, tenaga surya, angin, dan energi panas bumi (Gmb 6. ) Oleh karena itu, penggunaan energi baru ini harus digalakkan di seluruh dunia, jika perlu dengan paksaan, untuk membuat bumi menjadi tempat yang lebih baik untuk kehidupan. Kemajuan dalam termodinamika telah memberikan kontribusi besar dalam

Gambar 6. Renewable energi seperti angin disebut “Green Energy” karena tidak menghasilkan polutan atau gas rumah kaca. (Sumber : Edward E et.al. 1994 2) )

Oxfam International memperkirakan, dana yang dibutuhkan untuk adaptasi perubahan iklim diseluruh dunia mencapai 150 miliar per tahun. Pada pertemuan Para Pihak Kerangka Kerja PBB untuk Konvensi Perubahan Iklim di Bali pada tahun 2007 menyepakati pembentukan Badan Dana Adaptasi Perubahan Iklim. Para pihak mengalokasikan 2 persen dana Mekanisme Pembangunan Bersih untuk membiayai adaptasi perubahan iklim. Dana Adaptasi Perubahan Iklim baru mencapai 192,51 juta dollar AS 5). IV. Kesimpulan Dari hasil pembahasan dapat disimpulkan energi kimia dalam bahan bakar fosil diubah menjadi energy panas, mekanik, atau listrik melalui pembakaran. Dengan demikian pembangkit listrik, kendaraan bermotor, dan kompor, pabrikpabrik adalah penyebab utama terjadinya polusi udara. Polutan yang dikeluarkan biasanya dikelompokan menjadi hidrokarbon (HC), nitrogen oksida (NOx), dan karbon monoksida (CO). Polutan yang dihasilkan 138


pada pembakaran fosil merupakan faktor terbesar terjadinya asap, hujan asam dan pemanasan global dan perubahan iklim. Ini dapat diatasi dengan memanfaatkan energy terbarukan seperti tenaga surya, energy angin, gelombang air laut untuk menciptakan langit biru.

Daftar Pustaka 1)

Young & Roger F. , 2000.University Physics. Addison Wesley Longman, Inc.

2)

Edward E, Anderson., 1994.Thermodynamics. PWS Publishing Company. Boston. 3) Herbert E.Callen,1985. Thermodynamiics And Introduction toThermostatistics, Second Edition. Jhon Wiley & Sons. New York. 4) Yunus A, Michael A. Boles, 2006. Thermodynamics An Engineering Approach Fifth Edition in SI Units. McGraw Hill Companies, Inc. Boston. 5) Media Kompas terbitan 10 Desember 2010

139


ENERGI DAN DAMPAKNYA TERHADAP LINGKUNGAN

Recommend Documents