Penggunaan Knalpot (Muffler) Dengan Magnetic Scrubber Untuk Menurunkan Kadar Emisi Pb (Timbal) Pada Motor Scooter Vespa*

Akta Kimindo Vol. 2 No.12 Oktober 2006: 47 -56

AKTA KIMIA

INDONESIA

Penggunaan Knalpot (Muffler) Dengan Magnetic Scrubber Untuk Menurunkan Kadar Emisi Pb (Timbal) Pada Motor Scooter Vespa* Kris Tri Basuki 1)**, Yudi Agus Nurjatmiko 2) 1)Pusat

Penelitian dan Pengembangan Teknologi Maju 2)Badan Tenaga Nuklir Nasional

ABSTRAK Munculnya ide Sir Samuel Morland (1685) yang menyebutkan “Jika air diluapkan api, maka uapnya memerlukan ruangan yang lebih besar, kira-kira 2.000 kali yang ditempati Air. Daripada terbelenggu, uap lebih memilih meledakkan sepucuk meriam. Tetapi bila terkendali uap menanggung bebannya dengan tenang, seperti kuda jinak, dan dengan begitu dapat amat bermanfaat bagi manusia” mendasari berbagai penemuan penting di bidang mekanik. Salah satunya adalah motor scooter Vespa produksi Piaggio pada awal 1940-an. Saat ini berkembang perkumpulan penggemar motor jenis ini. Data di www.vespa-indonesia.com menunjukkan 65,71% dari pengunjung situs ini menggunakan motor jenis ini sebagai operasional sehari-hari. Fenomena ini ternyata memberikan dampak lingkungan dari timbulnya emisi gas buang yang dapat berupa partikel logam berat yang salah satu diantaranya adalah Timbal (Pb).Penelitian ini dimaksudkan untuk mengetahui apakah partikel Pb dapat diturunkan dengan Knalpot Skuter Berpenangkap Magnetik (Magnetic Scrubber Scooter Muffler). Alat ini menerapkan prinsip dasar Electrostatic Precipitators ke sebuah motor scooter dengan cara mengalirkan Partikel gas buang yang berupa logam (salah satunya Pb) dari out flow pipa knalpot standar menuju Knalpot Berpenangkap Magnetik. Didalam knalpot ini, partikel gas buang masuk ke Bilik Pemberi untuk mendapatkan muatan positif dari Elelektroda Positif. Partikel-partikel gas buang yang telah bermuatan positif kemudian melewati sekat turbulen menuju ke Bilik Penangkap untuk ditangkap oleh Elektrode Negatif. Masing-masing elektroda dialiri arus listrik dari sistem kelistrikan motor scooter. Dari data yang diperoleh dari Pengujian menunjukkan Kadar Pb pada penggunaan panjang elektrode 2,5 cm rata – rata sebesar 0,84 , panjang elektrode 3,5 cm rata – rata sebesar 0,8, panjang elektrode 4,5 cm rata – rata sebesar 0,82. Sedangkan tingkat efisiensi masing-masing sebesar : panjang elektrode 2,5 cm rata – rata 50,3 % , panjang elektrode 3,5 cm rata – rata 44 % , panjang elektrode 4,5 cm rata – rata 48,75 %. Adapun besar Medan Magnet yang terbentuk sebesar : panjang elektrode 2,5 cm sebesar 15,7 x 10 – 7Tesla , panjang elektrode 3,5 cm sebesar 21,98 x 10 – 7 Tesla , panjang elektrode 4,5 cm sebesar 28,26 x 10 – 7 Tesla. Besarnya kecepatan volumetrik yang terbentuk pada alat adalah 1,74 m3/s sehingga Re= 756,52. Berdasarkan Evaluasi Ekonomi yang telah dilakukan Total ongkos Produksi sebesar Rp 254.950,00. Bila diasumsikan kapasitas produksi 100 unit perbulan dengan nilai jual Rp 300.000,00 maka Penjualan Produk Total pada kapasitas maksimum sebesar Rp 30.000.000,00. Sehingga Keuntungan Setelah Pajak Rp 3.440.560,00. Kata Kunci : Penangkap Magnetik/magnetic scrubber untuk menurunkan kandungan Timbal (Pb) ABSTRACT Appearance of Idea of Sir Samuel Morland ( 1685) constitutoing various important invention in mechanic area. One of them is scooter Vespa that produce the Piaggio in the early 1940-an. In this time expand the bevy of motor devotee of this type vehicle. Data in www.vespa-indonesia.com show 65,71% from this visitor situs use the motor of this type of as everyday operational vehicle. This phenomenon in the reality give the environmental impact from incidence of gas emission throw away which can in the form of heavy metal particle which is one of among other things is Lead(Pb) .This research is intended to know whether derivable particle Pb by Magnetic Scrubber Scooter Muffler. This Appliance apply the elementary Makalah ini disajikan pada Seminar Nasional Kimia VII, di Surabaya 9 Agustus 2005 ** Corresponding author Phone: (0274) 515 435; Fax. : (0274) 561 824; e-mail: [email protected] *

© Kimia ITS – HKI Jatim

47

Basuki dan Nurjatmiko-Penggunaan Knalpot (Muffler) Dengan Magnetic Scrubber

principle of Electrostatic Precipitators to a motor scooter by conducting gas Particle throw away which is in the form of metal (one of them is Pb) from out flow of pipe of knalpot standard to the Knalpot that have Magnetic Scrubber. In this knalpot, gas particle throw away to step into the Giver Room to get the positive payload from Positive Elektroda. After Gas Particle throw away which have positive payload passing the partition of the turbulen and then going to the Arrester Room to be scrubbing by Negative Electrode. Each electrode emited a stream of the electrics current from electricity system of scooter. From data obtained from Examination show the Rate Pb that using electrode with length 2,5 cm equal to 0,84 , electrode with length 3,5 cm equal to 0,8, electrode with length 4,5 cm equal to 0,82. efficiency storey level of each electrode with difference length are electrode with length 2,5 cm equal to 50,3%, electrode with length 3,5 cm equal to 44%, electrode with length 4,5 cm 48,75 %. As for big Magnetic Field formed by equal to : electrode with length 2,5 cm equal to 15,7x10-7Tesla,electrode with length 3,5 cm equal to 21,98x107Tesla, electrode with length 4,5 cm equal to 28,26x10-7Tesla. Level of speed volumetrik formed appliance is 1,74 m3 /s so Re = 756,52. Pursuant to Economics Evaluation which have been done Total of fare Produce equal to Rp 254.950,00. When assumed a capacities produce 100 unit a month with the value sell the Rp 300.000,00 hence Total Product Sale at maximum capacities equal to Rp 30.000.000,00. So That Advantage of After Iease Rp 3.440.560,00. Keyword : magnetic scrubber to decrease (Pb) PENDAHULUAN Robert O’Brien (1982) menyimpulkan bahwa catatan ide Sir Samuel Morland (1685) tersebut telah memberikan pondasi pemikiran atas munculnya beragam penemuan di bidang mekanik yang mempengaruhi segala sendi kehidupan umat manusia. Peradaban manusia berkembang seiring kemampuan tumbuhnya pemikiran-pemikiran yang mengiringi aktivitasnya. Pada abad ke-17, De Caus, Galileo dan Torricelli mengokohkan tulisan Sir Samuel melalui percobaannya. Pada tahun 1698 Thomas Savery menemukan pompa uap pertama sebagai piranti pertambangan. Kemudian pada tahun 1712, Thomas Newcomen, seorang peneliti yang berasal dari Inggris telah berhasil menemukan mesin uap dengan menggunakan piston untuk pertama kalinya. Kemudian seorang Etienne Lenoir berhasil menciptakan motor bakar pertama kali, yang disempurnakan oleh Nikolaus Otto. Pada 1769, NJ Cugnot telah berhasil menemukan kendaraan beroda tiga bertenaga uap pertama kali. Dan pada 1885, Karl Benz dari Jerman berhasil menciptakan kendaraan angkut beroda tiga secara masal mirip karya Cugnot. Dimulai dari medio ini, revolusi gaya hidup dalam penggunaan moda transportasi pun mulai terjadi. Dari yang sebelumnya berjalan kaki atau berkendara dengan tenaga kuda mulai tergantikan dengan alat transportasi bertenaga mesin. Perkembangannya dewasa ini, dunia

48

otomotif semakin berkembang. Beragam komunitas dengan latar belakang kesamaan pada merk atau model serta aliran modifikasi pada kendaraan tertentu semakin banyak bermunculan. Mulai dari penggemar kendaraankendaraan klasik sampai yang paling modern. Tidak terkecuali adalah para penggemar motor scooter Vespa produksi Piaggio. Dari keunikan sejarah dan konstruksinya, menjadikan alasan dasar bagi publik untuk menggemari scooter Vespa produksi tahun 40-an hingga 80-an di berbagai negara. Di Indonesia, menurut data dari www.vespa-indonesia.com terdapat lebih dari 127 klub penggemar scooter Vespa yang tersebar di Sumatera, Kalimantan, Jawa, Bali hingga Lombok. Berlangsungnya fenomena ini, bagi penulis memberikan kontribusi positif bagi upaya-upaya penyelamatan lingkungan. Karena, dengan perilaku merawat dan menggunakan scooter Vespa dengan tahun produksi antara 1960-1980 berarti dapat mengurangi minat beli masyarakat terhadap produk-produk kendaraan masa kini. Yang sedikit banyak akan dapat menurunkan pengurangan sumber daya alam pada proses produksi sekarang. Terbukti dari jajak pendapat (polling) terhadap 382 responden sebagai pengunjung situs www.vespa-indonesia.com pada tanggal 5 Agustus 2004, 251 orang (65,71%) diantaranya adalah pengguna scooter Vespa sebagai kendaraan operasional sehari-hari (lihat tabel 1).


Akta Kimindo Vol. 2 No. 1 Oktober 2006: 47-56

Tabel 1. Penggunaan Motor Vespa berdasarkan aktivitas penggunanya Penggunaan Operasional sehari-hari (kerja, (sekolah, kuliah, kerja) Akhir minggu saja Hanya sebagai koleksi Bergantian dengan motor lain Khusus untuk turing saja Yang lain Tabel 2. Penggunaan Motor Vespa berdasarkan tahun produksi Tahun produksi 60-an 70-an 80-an 90-an 2000-an Sedangkan berdasar tahun produksinya, dari 790 responden yang mengunjungi situs www.vespaindonesia.com, 293 orang (37,09%) masih menggunakan motor scooter Vespa produksi tahun 60-an (lihat tabel 2). Dari fenomena yang demikian ternyata masih menyisakan kelemahan. Yaitu dari sisi polutan yang dihasilkan oleh beberapa seri scooter Vespa produksi tahun 60an sampai 80-an. Hal ini terjadi karena dari beberapa tipe produksi Piaggio, belum mendapatkan sentuhan inovasi pada sistem gas buangnya agar lebih ramah terhadap lingkungan. Sehingga dari kenyataan ini partikel-pertikel polutan yang dikeluarkan dari ruang pembakaran yang berupa Hidro Karbon (HC), Karbon Monoksida (CO), Timbal (Pb) dan Sulfur Dioksida (SO2) belum melalui suatu proses penurunan. Bagi penyusun hal ini sangat menarik. Karena di beberapa kota besar, utamanya di Yogyakarta, sebagai salah satu kota yang telah merasakan perkembangan teknologi tahun 1940an menyebabkan kendaraan-kendaraan yang beroperasi saat itu, masih dipergunakan pula oleh masyarakat setempat hingga sekarang. Akibatnya jelas, bahwa kendaraan dengan tahun produksi 1940-an, utamanya produksi Piaggio, masih belum dirancang untuk ramah lingkungan. Karena hanya untuk sekedar memenuhi kebutuhan alat transportasi yang diperuntukkan bagi keperluan niaga dan perang saja. Sehingga kadar emisi gas buang yang dikeluarkan dari knalpot (muffler) dapat membahayakan bagi para pemilik-sebagai pengguna- dan orang-orang disekitarnya. Dengan mengadaptasi sistem electrostatic presipitator, penulis berinisiatif untuk membuat rancangan knalpot rendah emisi dengan menggunakan media magnetic scrubber yang didesain khusus untuk scooter produksi Vespa tahun 1940-an hingga 1970-an. © Kimia ITS – HKI Jatim

Jumlah pengguna (%) 251 (65.71)% 25 (6.54)% 40 (10.47)% 14 (3.66)% 29 (7.59)% 23 (6.02)% Sumber : www.vespa-indonesia.com

Jumlah pengguna(Prosentase) 293 (37,09%) 275 (34,81%) 126 (15,95%) 62 (7,85%) 34 (4,30%) Sumber : www.vespa-indonesia.com METODOLOGI Prinsip dasar Dalam penelitian ini, sistem Electrostatic Precpitators yang telah diterapkan pada skala industri akan diadaptasikan ke sebuah knalpot motor scooter Vespa dengan tahun produksi 1963. Sistem ini akan bekerja dengan memanfaatkan kekuatan medan magnet yang dihasilkan oleh suatu elektroda untuk menangkap (scrubbering) kandungan logam berat (Timbal) yang terdapat pada gas buang motor scooter Vespa. Elektroda sebagai penangkap (scrubber) diletakkan didalam ruang pipa yang ditambahkan pada pipa outlet knalpot. Pipa tambahan ini disebut sebagai Knalpot Berpenangkap Magnetik (Scrubber Magnetic Muffler). Ruang pipa tambahan tersebut dibagi menjadi dua bilik, yaitu Bilik Pemberi dan Bilik Penangkap. Bilik Pemberi berfungsi sebagai media bagi elektroda pemberi muatan positif kepada partikel-partikel logam. Bilik Penangkap berperan sebagai media bagi elektroda penangkap/negatif untuk menangkap partikel-pertikel logam yang telah mengandung muatan positif. Kedua bilik tersebut dibatasi pula oleh sekat bilik berbahan isolator. Sekat ini berbahan isolator agar tidak terjadi korsleting akibat tersambungnya arus listrik positif dan negatif dari masing-masing elektrode. Selain itu, pada bagian rongga ulir untuk mur dilapisi pula dengan selongsong berbahan isolator untuk mencegah terjadinya konsleting dalam menyambungkan kedua bilik. Secara spesifik, kedua elektrode tersebut, yaitu elektrode pemberi muatan dan elektrode penangkap memegang peranan penting dalam penangkapan partikel logam (scrubbering). Partikel-partikel logam yang keluar melalui pipa outlet knalpot standar dialirkan menuju ruang pipa tambahan. Di dalam ruang ini, partikel49


partikel logam akan mengalir pada Bilik Pemberi terlebih dahulu. Di dalam Bilik Pemberi, partikelpartikel logam akan melewati rongga berbentuk kerucut dengan bahan alumunium yang berujung pada sekat turbulen dengan sebuah lubang turbulen statis di tengahnya dan 9 lubang di tepi dan. Rongga berbahan alumunium ini dialiri arus positif, sehingga partikel-partikel logam yang melewati rongga tersebut akan terinduksi muatan positif. Setelah melalui sekat bilik dengan 9 lubang di tepi dan sebuah lubang turbulen statis pada Bilik Pemberi, aliran gas buang akan mengalir menuju Bilik Penangkap. Di dalam Bilik Penangkap, partikel-partikel logam akan mengalami aliran turbulen dan melewati rongga berbentuk tabung dengan bahan alumunium. Rongga berbahan alumunium ini dialiri arus negatif sehingga partikel-partikel logam bermuatan positif yang melewati rongga tersebut akan tertangkap. Sifat magnet yang terdapat pada elektroda dipertahankan dengan memberikan arus sebesar 2 Ampere dari motor scooter Vespa. Tegangan listrik dialirkan dari sistem kelistrikan motor scooter Vespa setelah melalui proses modifikasi dengan menggantikan kumparan magnet standar yang berkekuatan 6V menjadi kumparan magnet berkekuatan 12 V. Kestabilan sifat magnet pada komponen elektroda harus terjaga karena pada kondisi lebih dari 750º C, sifat magnetnya akan hilang karena pengaruh panas pada ruang knalpot motor scooter Vespa. Langkah-langkah yang akan ditempuh dalam melakukan uji emisi (menggunakan) Knalpot dengan sistem “Electrostatic Precipitators “ : a. Tahap persiapan 1. Dilakukan servis secara keseluruhan pada motor scooter Vespa yang meliputi : i. Pembersihan pada ruang bakar ii. Oli mesin diganti iii. Karburator dibersihkan iv. Sambungan-sambungan pada sistem kelistrikan motor scooter Vespa diperiksa v. Kumparan magnet standar yang berkekuatan 6V diganti dengan kumparan magnet berkekuatan 12 V 2. Mengukur besar arus dan tegangan dengan multitester pada sambungan kabel sistem kelistrikan motor scooter Vespa pada keadaan mesin hidup dalam kondisi stasioner (tidak digas) 3. Merangkai sambungan Knalpot Berpenangkap Magnetik dengan tahapan sebagai berikut : i) Pipa alumunium dengan panjang 13 cm dipotong menjadi dua bagian dengan panjang masing-masing 2 cm untuk difungsikan sebagai selongsong bilik. 50

ii)

Lembaran Kawat kasa alumunium dibentuk menjadi bentuk tiga dimensi. Yaitu menjadi bentuk kerucut dengan diameter pangkal 4 cm, diameter alas ujung 2 cm sebagai elektroda positif dan dibentuk menjadi bentuk tabung sebagai elektroda negatif dengan diameter alas 4 cm. iii) Elektroda negatif dibuat dalam tiga ukuran panjang yang berbeda yaitu 2,5 cm, 3,5 cm, 4,5 cm sebagai variabel bebas dalam pengujian emisi. iv) Besar tegangan pada sistem kelistrikan motor scooter Vespa dilipat gandakan dengan sebuah sistem peningkat tegangan (Skema 1) . Sehingga didapat perubahan besar tegangan dari 12 V menjadi 32 V. v) Pada kedua elektroda tersebut diberikan lilitan kawat kemudian dialiri arus listrik untuk memberikan efek magnet untuk disambungkan menuju sistem kelistrikan motor scooter Vespa. vi) Elektroda positif pada bagian ujung (diameter yang lebih kecil) disambung dengan melakukan pengelasan dengan sekat turbulen bilik dan elektroda negatif disambung dengan penutup Bilik Penangkap. vii) Pada penutup Bilik Penangkap dipasang sebuah lampu led yang akan disambungkan pada sambungan kelistrikan sebagai indikator mengalirnya arus dan tegangan listrik. viii) Kedua bilik disatukan menggunakan baut dengan selongsong berbahan bersifat isolator. ix) Dipasangkan 2 buah klem pada bagian pangkal inflow atau pangkal Bilik Pemberi untuk memberikan efek sesak pada pipa outlet knalpot scooter vespa standar b. Tahap pemasangan 1. Rangkaian penguat tegangan dipasang didalam ruang bagasi motor scooter vespa. 2. Pangkal (inlet) Knalpot Berpenangkap Magnetik disambungkan dengan ujung pipa (outlet) knalpot standar scooter Vespa 3. Arus dan tegangan listrik dari sistem kelistrikan motor scooter vespa disambungkan menuju elektroda positif dan elektroda negatif Knalpot Berpenangkap Magnetik dengan kabel tahan panas sepanjang ± 20 cm untuk © Kimia ITS – HKI Jatim


memberikan kestabilan sifat magnetik. c. Tahap penggunaan 1. Mesin dihidupkan 2. Bila lampu led menyala, mengindikasikan arus listrik telah mengalir ke sistem scrubber magnetic 3. Knalpot Berpenangkap Magnetik telah siap diuji (digunakan ) Pengambilan data 1. Untuk pengambilan data dalam riset kali ini dilakukan pengambilan sampel pada saat 2 kondisi yang berbeda, yaitu :

a.

Kondisi pertama, motor dalam kondisi standar, artinya motor belum dilengkapi dengan piranti penangkap magnetik (magnetic scrubber). Dilakukan pengukuran kadar Timbal (Pb) pada saluran buang (outlet) Knalpot b. Kondisi kedua, motor dalam kondisi modifikasi, artinya pada knalpot motor telah dilengkapi dengan piranti magnetic scrubber. Dilakukan pengukuran kadar timbal (Pb) pada saluran buang (outlet) Knalpot. Pengukuran dilakukan secara berulang-ulang menurut jumlah ukuran panjang magnet yang ada.

ANALISA SAMPEL

M o to r s c o o t er s a m p e l d i s e r v i s t o ta l

P e n g i s ia n

b a h a n b a k a r

P a n g a m b i l a n d a ta a w a l p a d a s c o o te r s a m p e l m e n g g u n a k a n k n a l p o t s ta n d a r

D i la k u k a n p e n y a m b u n g a n k n a l p o t st a n d a r d en g a n k n a lp o t s c r u b b e r m a g n et i c M e n g u b a h v a r ia s i e le k t r o d a n e g a ti f p a d a s is t e m e le c t p r e s ip it a t o

p an j an g m a g n e t r o s t a t ic r s

P e n g a m b il a n d a t a

A n a l i sa

la b o r a t o r iu m

A n a l is a d a ta

H a s il P e n e li t ia n

Skema 1 : Skema kerja percobaan


53


HASIL DAN PEMBAHASAN Setelah dilakukan analisa dengan menggunakan AAS terhadap kertas saring dari pengujian emisi pada scooter sampel, maka dapat diperoleh data dari hasil pengujian yang disajikan dalam tabel 1.Berdasarkan data dari hasil penelitian yang telah dilakukan terlihat pengaruh penggunaan knalpot berpenangkap magnetik. Hal yang demikian dapat dicermati pada penggunaan Elektroda Negatif sebagai Elektroda Penangkap partikel Pb Positif dengan tiga ukuran panjang yang berbeda.

Knalpot Berpenangkap Magnetik Dengan Elektroda Negatif 2,5 cm. Pada penggunaan elektroda negatif dengan ukuran panjang 2,5 cm, terlihat adanya penurunan kadar Pb pada gas buang setelah menggunakan knalpot berpenangkap magnetik. Sebelum penggunaan knalpot berpenangkap magnetik, data hasil pengukuran menunjukkan angka 1,693 ppb. Sedangkan setelah penggunaan knalpot berpenangkap magnetik, data hasil pengukuran menunjukkan angka 0,82 ppb dan 0,86 ppb.

Tabel 3. Hasil analisa kadar Pb (dalam satuan ppb) pada kertas saring dari emisi scooter sampel dan Standar Baku Mutu Kadar Pb pada sumber bergerak Panjang Panjang Perulangan Panjang Standar elektroda 4,5cm Baku Mutu* elektroda elektroda 3,5 cm 2,5 cm Kontrol /0 1,693 1,44 1,60 10 1 0,82 0,83 0,73 10 2 0,86 0,77 0,91 10 Jumlah 1,68 1,6 1,64 Rata-rata 0,84 0,8 0,82 Sumber : Data Primer, 2005, SK Gub.DIY No.167 Tahun 2003 Tabel 4. Effisiensi Penggunaan Elektroda Negatif dengan panjang 2,5 cm Perulangan Kadar Pb (ppb) Kontrol 1,693 1 0,82 2 0,86 Jumlah 1,68 Rata-rata 0,84

Gambar 1 Knalpot Berpenangkap Magnetik dengan menggunakan elektroda 2,5 cm

Gambar 2 : Knalpot Berpenangkap Magnetik dengan menggunakan elektroda 3,5 cm

54



Tabel 5. Effisiensi Penggunaan Elektroda Negatif dengan panjang 3,5 cm Perulangan Kontrol 1 2 Jumlah Rata-rata

Kadar Pb (ppb) 1,44 0,83 0,77 1,6 0,8

Tabel 6. Effisiensi Penggunaan Elektroda Negatif dengan panjang 4,5 cm Perulangan Kadar Pb (ppb) Kontrol 1,60 1 0,73 2 0,91 Jumlah 1,64 Rata-rata 0,82

Gambar 3 : Knalpot Berpenangkap Magnetik dengan menggunakan elektroda 4,5 cm Tabel 7. Tabel Efisiensi Alat Panjang elektrode (-) 2,5 cm 3,5 cm 4,5 cm

Efisiensi 50,3% 44 % 48,75 %

Tabel 8. Tabel besar Medan Magnet Panjang elektrode (-) 2,5 cm 3,5 cm 4,5 cm

Besar Medan Magnet (B) 15,7 x 10 – 7 Tesla 21,98 x 10 – 7 Tesla 28,26 x 10 – 7 Tesla

Tabel 9.Tabel Kecenderungan Kenaikan Kadar Pb Perulangan Kontrol 1 2 Jumlah Rata-rata


Panjang elektroda 2,5 cm 1,693 0,82 0,86 1,68 0,84

Panjang elektroda 3,5 cm 1,44 0,83 0,77 1,6 0,8

Panjang elektroda 4,5cm 1,60 0,73 0,91 1,64 0,82

Standar Baku Mutu 10 10 10

53


Tabel 10.Tabel Kenaikan Temperatur Pada Alat Perulangan Titik kontrol 1 2 3 Jumlah Rata-rata

Pada aliran ( 0 C ) 29 90 94 98 282 94

Pada penggunaan elektroda negatif dengan ukuran panjang 3,5 cm, terlihat adanya penurunan kadar Pb pada gas buang setelah menggunakan knalpot berpenangkap magnetik. Sebelum penggunaan knalpot berpenangkap magnetik, data hasil pengukuran menunjukkan angka 1,44 ppb. Sedangkan setelah penggunaan knalpot berpenangkap magnetik, data hasil pengukuran menunjukkan angka 0,83 ppb dan 0,77 ppb. Knalpot Berpenangkap Magnetik Dengan Elektroda Negatif 4,5 cm Pada penggunaan elektroda negatif dengan ukuran panjang 4,5 cm, terlihat adanya penurunan kadar Pb pada gas buang setelah menggunakan knalpot berpenangkap magnetik. Sebelum penggunaan knalpot berpenangkap magnetik, data hasil pengukuran menunjukkan angka 1,60 PPB. Sedangkan setelah penggunaan knalpot berpenangkap magnetik, data hasil pengukuran menunjukkan angka 0,73 ppb dan 0,91 ppb. (Lihat tabel 4). Perhitungan Efisiensi Perhitungan effisiensi masing-masing elektroda dapat diketahui dengan menggunakan rumus sebagai berikut : E = Co - Ce x 100% Co Sehingga akan didapatkan hasil sesuai pada tabel 7. Perhitungan Besarnya Medan Magnet Besarnya medan magnet yang terbentuk pada penggunaan elektroda dengan panjang yang berbeda dapat diketahui melalui pendekatan rumus : B=µi l 2r

dimana : B = Medan magnet (dalam Tesla) µ = 4 x 10 – 7 i = Besar arus (dalam Ampere) l = Panjang elektrode r = Jarak dengan sumbu 54

Pada bodi knalpot ( 0 C ) 29 57 58 60 175 58,3

Sehingga besarnya Medan Magnet masingmasing elektrode negatif tersebut dapat diketahui ( Tabel 8 ). Munculnya Kecenderungan Kenaikan Kadar Pb pada proses perulangan dalam pengambilan data di tiap-tiap elektroda dengan panjang yang berbeda, menunjukkan kecenderungan kenaikan kadar Pb. Hal ini dapat terjadi karena dalam proses pengambilan sampel, pada perulangan ke-1 menuju ke -2 tidak dilakukan pembersihan pada seluruh bagian knalpot berpenangkap magnetik. Akibatnya endapan partikel Pb yang telah terbentuk pada saat pengambilan ke -1 terangkut oleh aliran udara pada saat dilakukan perulangan ke-2. (Tabel 9). Kenaikan Temperatur pada Alat Aspek temperatur berpengaruh terhadap sifat kemagnetan. Untuk mengetahui besarnya perubahan suhu yang terjadi, maka dilakukan pengukuran besarnya kenaikan suhu yang terjadi pada alat.( Tabel 10). Pengukuran dilakukan pada kondisi tidak digunakan (dingin) sebagai titik kontrol dan kondisi setelah digunakan. Pada kondisi suhu dibawah 1000 C sifat kemagnetan alat masih dapat bekerja. Namun pada suhu diatas 1500 C sifat kemagnetan akan berkurang sehingga pada suhu 7500 C (titik Currie) sifat kemagnetan akan hilang. Sehingga suplai tegangan yang dialirkan ke alat sangat berfungsi untuk menjaga kestabilan sifat kemagnetan dari elektroda yang digunakan. KESIMPULAN 1. Kadar Pb pada gas buang motor scooter Vespa dapat diturunkan dengan magnetic scrubber dari kadar 1,44 ppb menjadi 0,8 ppb. 2. Besarnya Medan Magnet (B) pada elektroda negatif dengan panjang 2,5 cm = 15,7 x 10 – 7 Tesla , 3,5 cm = 21,98 x 10 – 7 Tesla , 4,5 cm = 28,26 x 10 – 7 Tesla 3. Kecepatan Volumetrik yang terjadi pada alat = 1,74 l/s dan Re = 756,52 4. Meskipun tergolong sebagai logam konduktor lemah, Alumunium terbukti dapat digunakan sebagai bahan baku magnet penangkap partikel logam 5. Berdasarkan Evaluasi Ekonomi, dengan © Kimia ITS – HKI Jatim


asumsi produksi 100 unit dengan nilai investasi sebesar Rp 26.215.000,00 akan diperoleh keuntungan sebesar Rp 3.440.560,00 DAFTAR PUSTAKA Arismunandar, 2002, Penggerak Mula Motor Bakar Torak, Penerbit ITB Bandung Darmono, 1995, LOGAM Dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup, Penerbit Universitas Indonesia (UI-Press) Djayadiningrat, Asis, 2002, Perkembangan IPTEK dalam Pengelolaan Lingkungan “Strategi Dalam Rangka Transfer Teknologi Lingkungan”, Makalah pada Seminar Nasional Sepuluh Tahun Implementasi Agenda 21, P3TL BPPTRIPTEK KEMENRISTEK. Fleming, Ilmu Fisika, Biologi dan Umum, Ilmu Pengetahuan Populer, Jilid 5, Grolier International,Inc. Giles, Ranald V., Schaum Outline of Theory and Problems of Fluid Mecahnics and Hidraulics, S1 (Metric) Edition, Mc-Graw-Hill Book Company Hayt., William H., 1974, ENGINEERING ELECTROMAGNETICS, Third Edition, McGraw-Hill Kogakusha,Ltd Heij, J. LA, Standaar, G. F. J. dan Wertwijn, G., 1951, Pengetahuan tentang PesawatPesawat Kalori, Jilid II (Mesin Uap), Penerbit Buku Teknik Jakarta Juhana, Ohan Ir., dan Drs M. Suratman, 2003, Teknik Reparasi Vespa, Dari Vespa 125-150 Super/Sprint sampai dengan Vespa Corsa, CV Pustaka Setia.


Kubala, Thomas S., 1986, ELECTRICITY 1; Devices, Circuits, and Materials, Delmar Publisher. O’Brien, Robert, 1982, Mesin, Pustaka Ilmu Life, PT Tira Pustaka. Palar, Heryando, 1994, Pencemaran dan Toksikologi Logam Berat, Penerbit Rineka Cipta. Rohmat, Tri Agung, Dr.Eng., 2003, Pembentukan Zat Pencemar Dalam Mesin Kendaraan, Makalah Sarasehan dalam Penyusunan Baku Mutu Emisi, BAPEDALDA DIY. Sidik , Nur, 2002, Perancangan motor bensin 85 hp 3800 rpm 4 langkah silinder untuk transportasi , Tugas Akhir, Fakultas Teknik Industri Jurusan Teknik Mesin IST Akprind). Soedomo M., 2001, Pencemaran Udara, (Kumpulan karya ilmiah), Penerbit ITB Bandung. Theodore, Louis & Anthony J.Buonicore, 1982, Air Pollution Control Equipment: Selection, Design, Operation and Maintenance, Prentice-Hall, Inc. : Englewood Cliffs, New Jersey. Tjokrokusumo, Pengantar Enjiniring Lingkungan , STTL YLH Yogyakarta www.budavest.com www.piaggio.com www.scooter-help.com www.vespa-indonesia.com Zemansky, Sears, 1986, Fisika Untuk Universitas 2, Listrik & Magnet , Bina Cipta Bandung.

55

Penggunaan Knalpot (Muffler) Dengan Magnetic Scrubber Untuk Menurunkan Kadar Emisi Pb (Timbal) Pada Motor Scooter Vespa*

Recommend Documents