Makalah Dampak Pencemaran Bahan Bakar Terhadap Lingkungan dan Kegunaan Senyawa Hidrogen

KATA PENGANTAR

       Alhamdulillah, Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah yang Maha Esa karena hanya atas rahmat dan karunia-Nya kami dapat menyelesaikan Tugas Makalah ini yang berjudul “Dampak Pencemaran Bahan Bakar Terhadap Lingkungan dan Kegunaan Senyawa Hidrogen”.

        Materi dalam makalah ini disajikan dengan Bahasa yang sederhana dan komunikatif sehingga mudah dipahami.

         Akhir kata, kami berharap  makalah ini dapat berguna sebagai panduan untuk di pelajari. Kami menyadari bahwa makalah ini masih terdapat banyak kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran dari pembaca sangat kami harapkan untuk perbaikan pada tugas makalah selanjutnya.

Penulis,

BAB I

PENDAHULUAN

A.     Latar Belakang

  Sumber energi yang banyak digunakan untuk memasak, kendaraan bermotor dan industri berasal dari minyak bumi, gas alam, dan batubara. Ketiga jenis bahan bakar tersebut berasal dari pelapukan sisa-sisa organisme sehingga disebut bahan bakar fosil. Minyak bumi dan gas alam berasal dari jasad renik, tumbuhan dan hewan yang mati.

Sisa-sisa organisme itu mengendap di dasar bumi kemudian ditutupi lumpur. Lumpur tersebut lambat laun berubah menjadi batuan karena pengaruh tekanan lapisan di atasnya. Sementara itu dengan meningkatnya tekanan dan suhu, bakteri anaerob menguraikan sisa-sisa jasad renik itu menjadi minyak dan gas. Selain bahan bakar, minyak dan gas bumi merupakan bahan industri yang penting. Bahan-bahan atau produk yang dibuat dari minyak dan gas bumi ini disebut petrokimia. Dewasa ini puluhan ribu jenis bahan petrokimia tersebut dapat digolongkan ke dalam plastik, serat sintetik, karet sintetik, pestisida, detergen, pelarut, pupuk, dan berbagai jenis obat.

Tujuan Penulisan

Adapun tujuan penulisan dari makalah ini adalah:

• Dapat mengetahui serta mendalami pengetahuan penulis terkait Bahan Bakar.
• Dapat mengetahui manfaat serta kegunaan Bahan Bakar bagi kehidupan manusia.
• Dapat mengetahui Dampak Pembakaran terhadap Lingkungan

BAB II

PEMBAHASAN

                           

A.     Dampak Pembakaran Bahan Bakar Terhadap Lingkungan

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

Emisi NOx (Nitrogen oksida) adalah pelepasan gas NOx ke udara. Di udara, setengah dari konsentrasi NOx 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 NOx 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 NOx 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 NOx 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 NOx, 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.

a.       Dampak Pembakaran Bahan Bakar

Dampak Pembakaran Bahan Bakar terhadap Lingkungan dikelompokkan dalam beberapa bagian seperti dibawah ini ;

1.      Dampak Pembakaran Terhadap Lingkungan

Dampak lingkungan yang ditimbulkan oleh sistem transportasi yang tidak "sustainable" dapat dibagi dalam 2 kelompok besar yaitu dampak terhadap lingkungan udara dan dampak terhadap lingkungan air.
Kualitas udara perkotaan sangat menurun akibat tingginya aktivitas transportasi. Dampak yang timbul meliputi meningkatnya konsentrasi pencemar konservatif yang meliputi: · Karbon monoksida (CO) · Oksida sulfur (SOx) · Oksida nitrogen (NOx) · Hidrokarbon (HC) · Timbal (Pb) · Ozon perkotaan (O3) · Partikulat (debu) Perubahan kualitas udara perkotaan telah diamati secara menerus di beberapa kota baik oleh Bapedalda maupun oleh BMG.
Secara tidak langsung, kegiatan transportasi akan memberikan dampak terhadap lingkungan air terutama melalui air buangan dari jalan raya. Air yang terbuang dari jalan raya, terutama terbawa oleh air hujan, akan mengandung bocoran bahan bakar dan juga larutan dari pencemar udara yang tercampur dengan air tersebut.

2.      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.

3.      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.

b.      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 NOx. Ambang batas NOx di udara adalah 0,05 ppm.  

    NOx di udara tidak beracun (secara langsung) pada manusia, tetapi

    NOx 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.

c.       Dampak Terhadap Perairan, Terhadap Tanah, Asap Buang Kendraan Bermotor

1.      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.

2.      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.

3.      Gas-gas yang terdapat dalam asap kendaraan bermotor banyak yang dapat menimbulkan kerugian, didntaranya adalah karbon dioksida, karbon monoksida, oksida nitrogen dan oksida belerang. Berikut ini kerugian yang ditimbulkan gas-gas tersebut:

a.       Karbon Dioksida

Karbon dioksida tergolong gas rumah kaca, sehingga peningkatan kadar karbon dioksida di udara dapat mengakibatakan peningkatan suhu permukaan bumi.

b.      Karbon Monoksida

Gas ini bersifat racun, dapat menyebabkan  rasa sakit pada mata, saluran pernafasan dan paru-paru. Jika masuk ke dalam darah melalui pernafasan, karbon monoksida bereaksi dengan hemoglobin dalam darah membentuk COHb (karboksihemoglobin).

c.       Oksida Belerang

Belerang oksida, apabila terisap oleh pernapasna, akan berekasi dengan air dalam sluran pernapasan dan membentuk asam sulfat yang akan merusak jaringan dan menimbulkan rasa sakit. Oksidasi belerang juga dapat larut dalam air hujan dan menyebabkan hujan asam.

d.      Oksida NOX

NOx bereaksi dengan bahan-bahan pencemar lain dan menimbulkan fenomena asap-kabut atau smog. Smog menyebabkan berkurangnya daya pandang, iritasi pada mata dan sluran pernapasan, membuat tanaman layu, serta menurunkan kualitas materi.

B.     Kegunaan Senyawa Hidrogen

Satu molekul glukosa / dekstrosa / monosakarida Karbohidrat atau sakarida adalah segolongan besar senyawa organik yang tersusun dari atom karbon, hidrogen, dan oksigen. Bentuk molekul karbohidrat paling sederhana terdiri dari satu molekul gula sederhana. Kalau atom karbon dinotasikan sebagai bola berwarna hitam, okeigen berwarna merah dan hidrogen berwarna putih maka bentuk molekul tiga dimensi dari glukosa akan seperti gambar disamping ini. Banyak karbohidrat yang merupakan polimer yang tersusun dari molekul gula yang terangkai menjadi rantai yang panjang serta bercabang-cabang.

Karbohidrat merupakan bahan makanan penting dan sumber tenaga yang terdapat dalam tumbuhan dan daging hewan. Selain itu, karbohidrat juga menjadi komponen struktur penting pada makhluk hidup dalam bentuk serat (fiber), seperti selulosa, pektin, serta lignin.

Karbohidrat menyediakan kebutuhan dasar yang diperlukan tubuh. Tubuh menggunakan karbohidrat seperti layaknya mesin mobil menggunakan bensin. Glukosa, karbohidrat yang paling sederhana mengalir dalam aliran darah sehingga tersedia bagi seluruh sel tubuh. Sel-sel tubuh tersebut menyerap glukosa. Gula ini kemudian oleh sel dioksidasi (dibakar) dengan bantuan oksigen yang kita hirup menjadi energi dan gas CO2 dalam bentuk respirasi / pernafasan. Energi yang dihasilkan dan tidak digunakan akan disimpan dibawah jaringan kulit dalam bentuk lemak.

Reaksi pembakaran gula dalam tubuh :

C6H12O6 (gula) + 6O2 (udara yang dihirup) ->
Energi + 6CO2 (udara yang dikeluarkan) + 6H2O (keringat atau air seni).

a.       Dalam Bidang Sandang

Dari bahan hidrokarbon yang bisa dimanfaatkan untuk sandang adalah PTA (purified terephthalic acid) yang dibuat dari para-xylene dimana bahan dasarnya adalah kerosin (minyak tanah). Dari Kerosin ini semua bahannya dibentuk menjadi senyawa aromat, yaitu para-xylene. Rumus kimianya tau kan ? Bentuknya senyawa benzen (C6H6), tetapi ada dua gugus metil pada atom C1 dan C3 dari molekul benzen tersebut.

Peta Petrokimia

Para-xylene ini kemudian dioksidasi menggunakan udara menjadi PTA (lihat peta proses petrokimia diatas). Nah dari PTA yang berbentuk seperti tepung detergen ini kemudian direaksikan dengan metanol menjadi serat poliester. Serat poli ester inilah yang menjadi benang sintetis yang bentuknya seperti benang. Hampir semua pakaian seragam yang adik-adik pakai mungkin terbuat dari poliester. Untuk memudahkan pengenalannya bisa dilihat dari harganya. Harga pakaian yang terbuat dari benang sintetis poliester biasanya relatif lebih murah dibandingkan pakaian yang terbuat dari bahan dasar katun, sutra atau serat alam lainnya.

Proses pembuatan polyester

Kehalusan bahan yang terbuat dari serat poliester dipengaruhi oleh zat penambah (aditif) dalam proses pembuatan benang (saat mereaksikan PTA dengan metanol). Salah satu produsen PTA di Indonesia adalah di Pertamina Unit Pengolahan III dengan jenis produk dan peruntukannya disini.

Sebetulnya ada polimer lain yang juga dibunakan untuk pembuatan serat sintetis yang lebih halus atau lembut lagi. Misal serat untuk bahan isi pembalut wanita. Polimer tersebut terbuat dari polietilen.

b.      Dalam Bidang Papan

Genteng PlastikBahan bangunan yang berasal dari hidrokarbon pada umumnya berupa plastik. Bahan dasar plastik hampir sama dengan LPG, yaitu polimer dari propilena, yaitu senyawa olefin / alkena dari rantai karbon C3. Dari bahan plastik inilah kemudian jadi macam-macam. Mulai dari atap rumah (genteng plastik), furniture, peralatan interior rumah, bemper mobil, meja, kursi, piring, dll.

Salah satu produsen bahan baku barang plastik di Indonesia adalah di Pertamina Unit Pengolahan III Palembang tempat saya kerja dengan jenis produk yang bermacam-macam.

c.       Dalam Bidang Seni

Cat minyak untuk urusan seni, terutama seni lukis, peranan utama hidrokarbon ada pada tinta / cat minyak dan pelarutnya. Mungkin adik-adik mengenal thinner yang biasa digunakan untuk mengencerkan cat. Sementara untuk urusan seni patung banyak patung yang berbahan dasar dari plastik atau piala, dan lain-lain.

Hidrokarbon yang digunakan untuk pelarut cat terbuat dari Low Aromatic White Spirit atau LAWS mmerupakan pelarut yang dihasilkan dari Kilang PERTAMINA di Plaju dengan rentang titik didih antara 145oC – 195oC. Senyawa hidrokarbonyang membentuk pelarut LAWS merupakan campuran dari parafin, sikloparafin, dan hidrokarbon aromatik. Untuk daftar pelarut lebih lengkap dan kegunaannya bisa dilihat disini.

d.      Dalam Bidang Estetika

Lipstik sebetulnya seni juga sudah mencakup estetika. Tapi mungkin lebih luas lagi dengan penambahan kosmetika. Jadi bahan hidrokarbon yang juga digunakan untuk estetika kosmetik adalah lilin. Misal lipstik, waxing (pencabutan bulu kaki menggunakan lilin) atau bahan pencampur kosmetik lainnya, farmasi atau semir sepatu. Tentunya lilin untuk keperluan kosmetik spesifikasinya ketat sekali.

Lilin parafin di Indonesia diproduksi oleh Kilang PERTAMINA UP- V Balikpapan melalui proses filtering press. Kualifikasi mutu lilin PERTAMINA berdasarkan kualitas yang berhubungan dengan titik leleh, warna dan kandungan minyaknya. Jenis lilin dan peruntukannya secara lebih luas ada disini.