BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Emisi gas buang kendaraan bermotor merupakan penyumbang terbesar terjadinya pencemaran udara. Pencemaran udara terjadi jika udara diatmosfer dicampuri dengan zat atau radiasi yang berpengaruh jelek terhadap organisme hidup. Pencemaran udara merupakan masalah yang sangat penting untuk diatasi karena dapat mengurangi kadar oksigen dalam udara yang dapat mempengaruhi gangguan pernafasan. Seiring dengan semakin banyaknya kendaraan bermotor bakar di kota-kota besar seluruh Indonesia pencemaran udarapun semakin naik. Hal ini perlu mendapat perhatian lebih dari berbagai pihak untuk mengurangi pencemaran udara tersebut (Sastrawijaya, A.T. 1991). Pencemaran udara di Kota Metropolitan seperti Semarang, 70 persen di antaranya disumbang oleh emisi gas buang dari kendaraan bermotor. Kendaraan pribadi yang menggunakan bahan bakar jenis solar maupun bensin diperiksa emisi gas buangnya. Pihak Kementerian LH menargetkan memeriksa 1.500 kendaraan selama tiga hari. Dari pemeriksaan yang dilakukan itu, sebagian besar kendaraan tak lolos uji emisi. Kendaraan jenis bensin diperiksa Hidro Carbon (HC) dengan ukuran 1.200 ppm dan Carbon Monoxida (CO) ambang batasnya 4,5 persen (Suara Merdeka, 2007). Sekitar 99% dari gas yang non polusi dalam udara kering dan bersih yang kita isap, terdiri dari dua jenis gas yaitu gas nitrogen (78%) dan oksigen (21%). Sisanya adalah gas argon yang kurang dari 1% dan karbon dioksida sebesar 0,035%. Udara dalam troposfer juga mengandung uap air yang jumlahnya sekitar 0,01% di daerah subtropics, dan sekitar 5% didaerah yang lembab (Darmono, 2001). Namun dari beberapa macam komponen udara bersih dan kering tersebut ada beberapa macam komponen pencemar udara. Komponen yang paling banyak berpengaruh dalam pencemar udara adalah karbon monoksida, nitrogen oksida, belerang oksida, hidro karbon dan pertikel (Wardhana.W.A, 2001). Udara 1
pencemar tersebut sangat berbahaya karena dapat menimbulkan gangguan pada manusia, hewan, tumbuhan dan benda lainya. Selain itu jika CO bercampur dengan oksigen yang dihirup oleh manusia, maka CO akan bereaksi dengan hemoglobin (Hb) yang mengakibatkan kemampuan darah untuk mentrasfer oksigen mulai berkurang (Warju, 2009). Salah satu alternative teknologi yang mampu mengurangi gas berbahaya pada emisi gas buang kendaraan bermotor adalah dengan Catalytic Converter. Penggunaan Catalytic Converter pada sistem pembuangan dimaksudkan agar mampu mereduksi gas CO dan HC yang merupakan pencemar udara paling utama. Hal tersebut menjadi dasar pemikiran alternative dilakukannya penelitian penggunaan Catalytic Converter berbahan Tembaga (Cu) dan Tembaga (Cu) lapis (Cr) atau (Cu*Cr). Diharapkan Cu dan Cu*Cr mempunyai kempuan baik dalam mereduksi gas Karbonmonoksida (CO) dan Hidrocarbon (HC) pada emisi gas buang. 1.2 TUJUAN PENELITIAN Adapun tujuan dari penelitian ini adalah: 1. Untuk mengetahui kemampuan Catalytic Converter dengan logam Tembaga (Cu) dan Tembaga dilapisi Crome (Cu*Cr) untuk mereduksi gas Karbonmonoksida dan Hidrocarbon pada mobil Toyota tipe 5-K. 2. Mengetahui pengaruh variasi putaran mesin, laju aliran massa dan temperature gas buang terhadap keluaran gas CO dan HC. 3. Mengkaji efektivitas logam Cu dan Cu*Cr dalam mereduksi gas CO dan HC pada emisi gas buang kendaraan mobil. 1.3 MANFAAT PENELITIAN Manfaat yang diharapkan dari hasil penelitian ini adalah: 1. Dapat digunakan sebagai Catalitytic Converter model terbaru berbahan Cu dan Cu*Cr pada kendaraan mobil. 2. Menciptakan Catalytic Converter yang lebih ekonomis dari harga pabrik. 2
3. Memberi pengetahuan tentang bahan alternative untuk mereduksi CO dan HC pada emisi gas buang. 1.4 PEMBATASAN MASALAH Untuk memperjelas dalam penulisan laporan ini maka penulis membatasi permasalahan tentang : 1. Perancangan Catalytic Converter dengan bahan dasar Tembaga (Cu) dan Tembaga (Cu) dilapisi Crome (Cr) ( Cu*Cr) untuk mereduksi gas CO dan HC pada emisi gas buang kendaraan mobil Toyota tipe 5-K Tahun pembuatan 1992 dengan volume silinder 1456 cc dan jumlah silinder 4 buah. 2. Menganalisa Pengaruh variasi putaran mesin (Idle, 1500 Rpm, 2000 Rpm, 2500 Rpm, 3000 Rpm, 2500 Rpm, 2000 Rpm, 1500 Rpm, Idle), laju aliran massa dan temperature gas buang terhadap penurunan CO dan HC. 3. Menganalisa logam Cu dengan tebal 0,2 mm dan Cu*Cr dalam mereduksi CO dan HC tanpa memperhitungkan batas waktu keefektifan katalis tersebut. 4. Variasi penggunaan katalis adalah 4DCu, 4B Cu*Cr dan 4D Cu + 4B Cu*Cr. 1.5 METODE PENULISAN Dalam penyusunan laporan tugas akhir ini penulis memperoleh data berdasarkan : 1. Metode observasi Metode observasi merupakan metode pengumpulan data berdasarkan pengamatan secara langsung dan hal-hal yang ada hubungannya dengan poko pembahasan. 2. Metode Dokumentasi Pengumpulan data dengan cara mempelajari data dari sumber data yang berupa catatan atau dengan dokumen-dokumen yang ada. 3. Metode Pustaka Studi kepustakaan dengan mengumpulkan data dari buku referensi atau literature dari berbagai sumber. 4. Metode Eksperimen 3
Metode ini dilakukan dengan serangkain kegiatan didalam ataupun diluar laboratorium meliputi perancangan,pembuatan,pengukuran dan pengujian. 1.6 SISTEMATIKA PENULISAN Penulisan laporan tugas akhir disajikan dalam bentuk bab per bab yang kemudian diuraikan dalam sub bab. Adapun bab-bab yang ada secara garis besar adalah sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN berisi tentang latar belakang, tujuan penelitian, manfaat penelitian, pembatasan masalah, metode penulisan dan sistematika penulisan. Pada latar belakang berisi uraian tentang bahasan mengenai pengertian pencemaran udara, gas-gas yang berbahaya bagi mahluk hidup dan lingkungan, dan cara mengurangi pencemaran udara tersebut yang disebabkan oleh kendaraan bermotor. Tujuan penelitian berisi uraian tentang tujuan yang ingin dicapai oleh penulis. Manfaat penelitian berisi tentang hal-hal yang ingin dicapai penulis dari hasil penelitian tersebut. Sedangkan pembatasan masalah membahas apa-apa yang menjadi batas dari penelitian. Metode penulisan merupakan cara penulis memperoleh data-data yang dibutuhkan dalam penulisan laporan tugas akhir ini. Sistematika penulisan yang disajikan bab per bab, mulai dari bab I sampai V yang saling terkait dan merumuskan isi bahasan pada masing- masing bab yang kemudian dilengkapi dengan daftar pustaka dan lampiran-lampiran. BAB II TINJAUAN PUSTAKA dari penelitian tugas akhir tentang penerapan katalik converter yang diterapkan pada kendaraan mobil untuk mereduksi gas CO da HC. Sebagai penjelas maka dalam BAB II dibahas tentang pencemaran udara, proses pembakaran motor bensin 4 langkah,nilai AFR dan lamda, dan pembahasan mengenai Catalytic Converter. BAB III METODOLOGI PENELITIAN menguraikan tentang kerangka penelitian, melakuakn studi pustaka untuk mengurangi kesalahan dalam melakukan penelitian kemudian persiapan penelitian. Persiapan penelitian mulai dari membuat skema penelitian, penyiapan alat dan bahan untuk pengujian. 4
Setelah semua siap maka dilakukan tahap penelitian untuk memperoleh data yang dibutuhkan BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN terdiri dari uraian mengenai gambaran umum dari penelitian yang dilakukan, data hasil penelitian yang diperoleh hasil uji emisi gas buang mengunakan Catalytic Converter dan tanpa menggunakan Catalytic Converter. Kemudian melakukan perhitungan, perbandingan dan analisa dari data yang diperoleh dari hasil penelitian baik yang menggunakan atau tidak menggunakan Catalytic Converter. BAB V PENUTUP yang berisi kesimpulan dan saran dari hasil uraian pada bab-bab sebelumnya. Kesimpulan yang meliputi hasil perhitungan pada bab sebelumnya. Kemudian memberikan saran yang harus diperhatikan dalam penggunaan Catalytic Converter berbahan Cu dan Cu*Cr. Selanjutnya adalah daftar pustaka yang merupakan sumber informasi yang didapat dari studi pustaka dan studi literature. Terakhir adalah lampiran berupa segala hal berupa data atau gambar sebagai pendukung atau penguat tentang hal yang membutuhkan bukti berupa informasi yang didapat. DAFTAR PUSTAKA berisi tentang referensi atau rujukan yang digunakan dalam penulisan laporan tugas akhir ini. Referensi berasal dari berbagai sumber yang telah diakui kebenaranya baik dalam bentuk jurnal, buku cetak maupun dari internet yang berhubungan dengan laporan tugas akhir ini. LAMPIRAN LAMPIRAN merupakan pendukung dan pelengkap dalam penulisan laporan tugas akhir ini. Lampiran berisi data maupun gambar dari hasil pengujian yang telah dilakukan. Data tersebut meliputi pengujian dengan menggunakan Catalytic Converter maupun yang tanpa menggunakan Catalytic Converter. Lampiran terdiri dari 4 kelompok yaitu lampiran A, B, C,dan D. 5
6