KAJIAN MODEL EMISI KARBONDIOKSIDA DARI KEGIATAN TRANSPORTASI DI KOTA SURABAYA Pembimbing: Prof. Ir. Joni Hermana, MScES, Ph.D Aryo Sasmita 3309 201 005 Program Magister Teknik Lingkungan FTSP - ITS
PENDAHULUAN
Latar belakang Indonesia negara dengan tingkat polusi udara tertinggi ketiga di dunia. Gas buang kendaraan bermotor sebagai sumber polusi udara mencapai 60-70%, di banding industri yang hanya 10-15% (Bappenas, 2009) Total jumlah kendaraan di Surabaya tahun 2009 adalah 3.753.366 unit. Jumlah sepeda motor di Surabaya tahun 2009 adalah 3.007.739 unit. Jumlah kendaraan bermotor di Surabaya tiap tahun terus meningkat
Emisi karbon Jumlah kendaraan Global warming Efek rumah kaca
Rumusan masalah Nilai konsentrasi emisi karbon yang dihasilkan dari kegiatan transportasi (carbon footprint) di Kota Surabaya Model yang sesuai untuk memprediksi emisi CO 2 dari kegiatan transportasi di Kota Surabaya.
Tujuan penelitian Mengkaji nilai konsentrasi emisi karbon yang dihasilkan dari kegiatan transportasi (carbon footprint) berdasarkan perhitungan model di Kota Surabaya Menetapkan model terpilih yang dapat digunakan untuk memprediksi emisi CO 2 dari kegiatan transportasi di Kota Surabaya
Ruang lingkup Emisi karbondioksida yang disebabkan oleh emisi dari sumber bergerak (tranportasi) darat jalan raya di Kota Surabaya. Penentuan titik sampel pengumpulan data sekunder terdiri dari 20 sampel titik pengukuran, antara lain : Empat titik di ruas jalan arteri primer. Empat titik di ruas jalan arteri sekunder. Empat titik di ruas jalan kolektor primer. Empat titik di ruas jalan kolektor sekunder. Empat titik di ruas jalan lokal. Titik sampel pengambilan data primer cukup 5 titik, mewakili tiap fungsi ruas jalan Periode pengambilan sampel dilakukan berdasarkan pada jam puncak dari ruas jalan yang akan disurvei berdasarkan data sekunder dari Dinas Perhubungan Kota Surabaya maupun dari penelitian yang telah dilakukan. Model yang digunakan dalam penelitian ini adalah model Gaussian dan model Box.
Tinjauan Pustaka Model Gaussian Model dispersi Gaussian didasari distribusi normal atau Gaussian untuk mendeskripsikan pencampuran pencemar udara di atmosfer pada arah vertikal dan horizontal dari sumber yang disebabkan oleh turbulensi (Turner, 1994). Saat sumber titik bergerak sepanjang garis secara kontinyu (kendaraan di jalan raya), sama seperti sumber garis (Colls, 2002)
Model Box Model Kotak (Box) secara konseptual adalah bentuk model paling sederhana Model ini memperhitungkan faktor meteorologi berupa arah dan kecepatan angin, serta ketinggian mixing height (boundary layer). Dalam model ini daerah studi diasumsikan sebagai sebuah kotak yang mempunyai panjang (P), lebar (L) yang sejajar dengan arah angin U.
METODOLOGI PENELITIAN
Pengumpulan data Data sekunder Laju emisi pencemar(q) CO2 Kusuma(2010) dan Arini (2010) Data meteorologi bulan mei 2010 BMG Stasiun Djuanda Surabaya Data transportasi Dinas Perhubungan Kota Surabaya. Data primer Sampling roadside udara ambien CO2 untuk setiap fungsi ruas jalan
Analisa penelitian 1. Perhitungan konsentrasi (C) model Gaussian model Box + + = 2 2 2 1 exp 2 1 exp 2 2 z o z o z h z h z x u Q C σ σ π σ Z U S Q C. '. = A jalan dlm kotak panjang Q Q. '=
2. Validasi model Membandingkan konsentrasi Sampling roadside udara ambien CO2 dengan konsentrasi dari perhitungan model. Cambien C model % kesalahan = x100% Cambien
3. Pemilihan model Berdasarkan hasil perhitungan validasi, dengan melihat nilai error yang paling kecil dan signifikasi perbedaan nilai error pada tiap jalan 4. Visualisasi pola penyebaran emisi CO2 dari model terpilih menggunakan program Surfer
Kerangka Penelitian Permasalahan Emisi karbon dari sektor transportasi dan dispersinya di Kota Surabaya Studi literatur - Pencemaran udara akibat transportasi - Model kualitas udara Pengumpulan data sekunder Pengambilan data primer Verifikasi data sekunder dan modeling Validasi model kualitas udara
ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
1. Hasil perhitungan konsentrasi (C) Model Gaussian NO Nama Jalan Q (Kg/jam) pjg jln(km) Q (g/m.s) U (m/s) x C (m) z σ z (ppm) 1 Ahmad Yani 6843,76 4,252 0,0447 3,22 3 1,5 0,6 60,28 2 Kertajaya 1291,17 1,31 0,0274 3,22 3 1,5 0,6 46,47 3 Raya Darmo 1588,58 1,512 0,0292 3,22 3 1,5 0,6 49,53 4 Kedungdoro 994,66 0,787 0,0351 3,22 2,5 1,5 0,5 59,58 5 Ketintang 166,51 1,064 0,0043 3,22 2,5 1,5 0,5 36,00
Model box Nama jalan Q(g/m.s) Panjang(m) lebar(m) Q'(kg/m3.det) s(m) u(m) z(m) C(ppm) Ahmad Yani 0,0186 20 23 0,04860 500 3,22 1260 3,33 Kertajaya 0,0114 20 23 0,02976 500 3,22 1260 2,04 Raya Darmo 0,0122 20 28 0,02606 500 3,22 1260 1,78 Kedungdoro 0,0146 20 22 0,03989 500 3,22 1260 2,73 Ketintang 0,0018 20 16 0,00679 500 3,22 1260 0,47
2. Validasi model Nama Jalan Nilai model(ppm) Ambien %kesalahan Box Gauss (ppm) Box Gaussian Ahmad Yani 3,33 60,28 75,00 95,64 20,96 Kertajaya 2,04 46,47 63,89 96,86 28,47 Raya Darmo 1,78 49,53 65,56 97,21 22,46 Kedungdoro 2,73 59,58 71,11 96,17 16,49 Ketintang 0,47 36,00 51,11 99,10 30,27 3. Pemilihan model Model yang digunakan adalah model Gaussian
4.Pola penyebaran emisi CO2 di kota Surabaya Perhitungan emisi CO2 di beberapa jalan di kota Surabaya Nama Jalan C(ppm) Ahmad Yani 60,28 Kertajaya 46,47 Raya Darmo 49,53 Kedungdoro 59,58 Ketintang 36,00 Demak 36,93 Gubeng 36,76 Osowilangun 60,28 Mayjen Sungkono 24,17 Adityawarman 25,24 Prof Moestopo 46,47 Menur pumpungan 21,26 AR Hakim 21,26 Lakarsantri 49,53 Rungkut 76,93 Pucang Anom timur 74,89 Dr Sutomo 59,58 Kertajaya Indah Timur 56,65 Semolowaru 53,11 Dukuh pakis 30,35
KESIMPULAN
Kesimpulan 1. Dari hasil perhitungan diperoleh nilai konsentrasi CO 2 untuk tiap model yang digunakan adalah: Nilai konsentrasi CO 2 dengan menggunakan Model Gaussian pada Jalan Ahmad Yani sebesar 60,28 ppm, Jalan Kertajaya sebesar 46,47 ppm, Jalan Raya Darmo sebesar 49,53 ppm, Jalan Kedungdoro sebesar 59,58 ppm dan Jalan Ketintang sebesar 36,00 ppm. Dimana konsentrasi terbesar berada di Jalan Ahmad Yani sedangkan yang terkecil berada di Jalan Ketintang. Nilai konsentrasi CO 2 dengan menggunakan model Box pada Jalan Ahmad Yani sebesar sebesar 3,33 ppm, Jalan Kertajaya sebesar 2,04 ppm, Jalan Raya Darmo sebesar 1,78 ppm, Jalan Kedungdoro sebesar 2,73 ppm, dan Jalan Ketintang sebesar 0,47 ppm. Dimana konsentrasi terbesar berada di Jalan Ahmad Yani sedangkan yang terkecil berada di Jalan Ketintang.
Besarnya konsentrasi dari model sangat dipengaruhi oleh besar laju emisi dari tiap jalan dan faktor pembentuk model, pada model Gaussian dipengaruhi oleh x (jarak pengambilan sampling dari jalan) dan z (tinggi pengambilan sampling dari tinggi muka jalan), sedangkan pada model Box dipengaruhi oleh nilai w(lebar jalan) 2. Pemilihan model yang dapat memprediksi sebaran emisi karbon dioksida didasari hal berikut: Dari hasil validasi yang dilakukan, menunjukkan model yang paling sesuai untuk memprediksi emisi CO 2 dari kegiatan transportasi di Kota Surabaya adalah model Gaussian. Hal ini terlihat dari hasil validasi untuk tiap jalan menunjukkan bahwa model Gaussian mempunyai nilai error paling kecil yaitu dalam range 16,49 hingga 30,27 % dibandingkan dengan model Box yang pada semua jalan mencapai 90 % lebih.