Continue to Netlog

more seconds
soeparmanhm's profile page

soeparmanhm

male - 70 years, Indonesia
87 visitors

Blog / PENELITIAN KNALPOT SEPEDA MOTOR

Sunday, 4 September 2011 at 17:15

PENGARUH VARIASI KONSTRUKSI SARANGAN KNALPOT
TERHADAP INTENSITAS KEBISINGAN DAN KADAR KARBON DIOKSIDA SERTA HIDROKARBON PADA GAS BUANG SEPEDA MOTOR

Sujoto Hernady, Soeparman, Mawaddah*)

ABSTRACT

Motorcars as land transportation vehicles are the main air pollution contributor beside the other sources. Global warming as a result of green house effects resulted from green house effect gas (CO, CO2, SOx, NOx, HC) concentration increase in earth atmosphere becomes an international issue appear within these last years. Efforts to decrease the noise intensity and waste-gas emmision from motorcars are expected to be able to decrease various negative effects of air pollution. The purpose of this research is to see the effects of construction variation of screen muffler to the noise intensity, CO2 and HC emmision concentration in motorcycle waste-gas.
This research was carried out in the city of Purwokerto by mean of true experimental approach with one group pretest posttest design, using three screen construction variations provided with noise adsorber and activated carbon plate (A, B, and C model) installed in the motorcycle muffler. For a controll, it used synthetic muffler of the same construction as the standard muffler of Honda Astrea Prima of the year 1989. The measurements of noise intensity, CO2 and HC gas emission concentration for each model of screen construction and the controll were done twenty times with interval of 2,5 minutes, in the condition of machine is operating in 4000 rotations per minute. The data resulted from the measurements were processed and analized statistically, to know the significancy of the effects of variation of screen construction to noise intensity, CO2 and HC gas emmision concentration.
The result of research shows that the aritmatic mean of noise intensity resulted by motorcycle before use muffler of the screen model A, B and C is 78,18 dBA, and after use those muffler screens is 70,09 dBA; The arithmatic mean concentration of CO2 gas emmision in motorcycle waste-gas before use muffler screen of A, B and C model is 7,553%, and after use those muffler screens is 4,15%; and the arithmatic mean concentration of HC gas emmision in motorcycle waste-gas before use muffler screen of A, B and C model is 270,175 ppm, and after use those muffler screens is 197,43 ppm. The result of statistical analysis with One Way Anova with Confident Level 95% shows that there are significant effects of the variation of screen muffler constructions to noise intensity, CO2 and HC gas emmision concentration in waste-gas. Noise intensity resulted from using muffler of the model A, B and C still fulfill the noise requirement for office and industrial environment (< 85 dBA) according to the Decree of Minister for Health No. 261/Menkes/ SK/II/1998; the concentration of CO2 gas emmision decrease 14,99% and the concentration of HC gas emmision increase 20,86% compare with those using the standard muffler; the concentration of HC gas emmision resulted from using muffler of the model A, B and C is lower if it is compared with the maximum allowable number (<2400 ppm) according to Decree of Minister of State for the Environment No. Kep-35/MENLH-/10/1993. It is suggested to perform next research by adding catalyst system instalation before noise adsorber and activated carbon plate to improve the decrease of HC, research the effects of using muffler to the concentration CO, SOx and NOx gas emmision, and socialize this research to muffler industries and motorcycle users.

Keywords : Air pollution control
*) Dosen Jurusan Kesehatan Lingkungan Purwokerto Poltekkes Depkes Semarang

PENDAHULUAN
Transportasi merupakan salah satu kegiatan yang merupakan sumber dari masalah pencemaran udara. Peningkatan kadar gas rumah kaca yang terdiri dari CO, CO2, SOx, NOx, HC dan partikel dalam berbagai ukuran di udara, serta kebisingan banyak diakibatkan oleh penggunaan bahan bakar minyak oleh kendaraan bermotor sebagai salah satu jenis sarana transportasi. Efek rumah kaca diprediksi akan terus meningkat berdasarkan data pertumbuhan kendaraan bermotor di Jakarta rata-rata 14 persen per tahun, dan lebih dari 20 persen kendaraan bermotor di Jakarta diperkirakan melepas gas beracun melebihi nilai ambang batas (Hadi, Sudarto P, 1998: h. 1-2). Efek rumah kaca pada udara global maupun efek gangguan kesehatan pada penduduk yang berdomisili di sekitar lokasi kegiatan transportasi perlu dicegah atau dikendalikan.
Pencegahan atau pengendalian pencemaran udara termasuk kebisingan akibat penggunaan kendaraan bermotor sebagai sarana transportasi dilakukan dengan berbagai cara, salah satu diantaranya adalah dengan memasyarakatkan penggunaan / pemakaian sarangan pada knalpot kendaraan bermotor. Penggunaan sarangan pada knalpot biasanya dimaksudkan untuk mengurangi kebisingan. Namun, dengan berbagai model konstruksi dan penambahan lempeng karbon sebagai gas absorber pada sarangan knalpot peneliti ingin mengetahui kemungkinan pengaruhnya terhadap kadar emisi gas CO2 dan HC pada gas buang kendaraan bermotor di samping penurunan intensitas kebisingan.

METODE PENELITIAN
Penelitian dilaksanakan pada bulan Agustus s/d Desember 2007 di Kantor Dinas Perhubungan Kabupaten Banyumas di Purwokerto, merupakan penelitian verivikatif yang dilakukan dengan metode true experimental dan dengan pendekatan one group pretest posttest design. Kontrol yang digunakan adalah knalpot buatan dengan konstruksi standar sepeda motor merk Honda Astrea Prima Tahun 1989 yang tidak menggunakan lempeng karbon aktif dan gasbul peredam suara. Variabel penelitian terdiri dari variabel bebas (penggunaan sarangan knalpot dengan model konstruksi A, B dan C), variabel terikat (intensitas kebisingan, kadar CO2 dan HC), variabel kendali (jenis, merk, tipe, volume silinder, tahun produksi kendaraan bermotor, jenis premium, putaran mesin per menit (rpm), dan variabel pengganggu (kebisingan, kadar CO2 dan HC di lokasi percobaan). Gambar skema konstruksi sarangan knalpot yang digunakan dalam penelitian seperti yang tertera pada gambar.
Pengukuran intensitas kebisingan, konsentrasi emisi gas CO2 dan HC dilakukan pada saat mesin sepeda motor dalam keadaan hidup, tidak sedang berjalan, pada posisi putaran mesin (rpm) 4000 x/menit. Pengukuran intensitas kebisingan dilakukan dengan 20 kali pengulangan pengukuran dengan Sound Level Meter Model NA-24 untuk menghasilkan 20 data intensitas kebisingan per tipe sarangan knalpot dan kontrol. Tiap data intensitas kebisingan merupakan nilai rata-rata dari 30 pengamatan angka hasil pengukuran dengan interval waktu 5 detik. Pengukuran konsentrasi emisi gas CO2 dan HC dilakukan dengan 20 kali pengulangan pengukuran dengan Multigas Analyser Merk Bem Muller 8690, untuk menghasilkan 20 data konsentrasi emisi gas CO2 dan HC per tipe sarangan knalpot dan kontrol, dengan interval waktu 150 detik atau 2 menit 30 detik, pada saat sebelum dan sesudah gas buang melalui lempeng karbon.
Sepeda motor yang digunakan dalam penelitin ini adalah sepeda motor dengan mesin empat tak, merk Honda Astrea Prima Tahun 1989, volume silinder 100 cc, dengan bahan bakar premium. Analisis data dilakukan dengan analisis persentase dan secara statistik dengan menggunakan Uji Anova satu jalan menggunakan software Program SPSS versi 12.00, untuk mengetahui kemaknaan pengaruh variasi model konstruki sarangan knalpot terhadap intensitas kebisingan, kadar gas CO2 dan kadar gas HC.



HASIL DAN PEMBAHASAN

Dengan analisis statistik menggunakan uji Anova satu jalan, dengan tingkat kemaknaan (P kriteria) = 0,05 didapatkan pengaruh yang signifikan konstruksi sarangan knalpot terhadap intensitas kebisingan yang dihasilkan oleh sepeda motor yang menggunakannya dengan harga F=2085,323 dan Sig = 0,00.

Dengan analisis statistik menggunakan uji Anova satu jalan, dengan tingkat kemaknaan (P kriteria) = 0,05 didapatkan pengaruh yang signifikan konstruksi sarangan knalpot terhadap konsentrasi emisi gas CO2 yang dihasilkan oleh sepeda motor yang menggunakannya dengan harga F=69,799 dan Sig = 0,00.

Dengan analisis statistik menggunakan uji Anova satu jalan, dengan tingkat kemaknaan (P kriteria) = 0,05 didapatkan pengaruh yang signifikan konstruksi sarangan knalpot terhadap konsentrasi emisi gas HC yang dihasilkan oleh sepeda motor yang menggunakannya.diperoleh harga F=90,941 dan Sig = 0,00.

Pengaruh konstruksi sarangan knalpot terhadap intensitas kebisingan
Data hasil penelitian memberikan kesimpulan bahwa secara berturut-turut knalpot tipe A, knalpot tipe B, dan knalpot tipe C mampu menurunkan intensitas kebisingan masing-masing sebesar 5,26 persen, 3,52 persen, dan 22,26 persen dari intensitas kebisingan knalpot kontrol. Dipandang dari segi kemampuan penurunan intensitas kebisingan, konstruksi sarangan pada knalpot tipe C adalah yang terbaik.
Penurunan intensitas kebisingan yang terjadi pada penggunaan knalpot tipe A, tipe B dan tipe C adalah disebabkan oleh absorpsi getaran suara oleh lempeng karbon yang terletak di tengah dan gasbul peredam yang terpasang di ujung knalpot.

Pengaruh konstruksi sarangan knalpot terhadap konsentrasi emisi gas CO2
Data hasil penelitian memberikan kesimpulan bahwa kadar emisi gas CO2 pada gas buang yang dihasilkan oleh kendaraan bermotor setelah menggunakan sarangan knalpot model A, B dan C adalah rata-rata sebesar 4,15%, atau menurunkan konsentrasi emisi gas CO2 sebesar 45,05 persen dari konsentrasi sebelum melalui lempeng karbon. Dibandingkan dengan kemampuan teknologi plasma yang mampu menurunkan konsentrasi emisi CO2 sampai 86,5 persen pada putaran mesin 2.200 rpm (Muhammad Nur, 2003), penurunan konsentrasi emisi CO2 dengan teknologi adsorbsi dengan lempeng karbon aktif kurang efektif.

Secara berturut-turut knalpot tipe A, knalpot tipe B, dan knalpot tipe C mampu menurunkan konsentrasi emisi gas CO2 masing-masing sebesar 19,67 persen, 8,50 persen, dan 16,80 persen dari konsentrasi emisi gas CO2 knalpot kontrol; dan secara berturut-turut knalpot kontrol, knalpot tipe A, knalpot tipe B, dan knalpot tipe C mampu menurunkan konsentrasi emisi gas CO2 masing-masing sebesar 35,39 persen, 48,10 persen, 40,88 persen, dan 46,25 persen dari konsentrasi emisi gas CO2 pada gasbuang sebelum melewati lempeng karbon. Dipandang dari segi kemampuan penurunan konsentrasi emisi gas CO2, konstruksi sarangan pada knalpot tipe A adalah yang terbaik.

Penurunan konsentrasi emisi gas CO2 yang terjadi pada penggunaan knalpot tipe A, tipe B dan tipe C adalah disebabkan oleh adsorpsi gas CO2 oleh lempeng karbon yang terletak di tengah knalpot. Hasil analisis statistik yang dilakukan dengan Uji Anova Satu Jalan menunjukkan bahwa secara umum pengaruh konstruksi sarangan knalpot terhadap konsentrasi emisi gas CO2 adalah signifikan.

Pengaruh konstruksi sarangan knalpot terhadap konsentrasi emisi gas HC

Data hasil penelitian memberikan kesimpulan bahwa kadar emisi gas HC pada gas buang yang dihasilkan oleh kendaraan bermotor setelah menggunakan sarangan knalpot model A, B dan C adalah rata-rata sebesar 197,43 ppm. Secara berturut-turut knalpot tipe A, knalpot tipe B, dan knalpot tipe C menaikkan konsentrasi emisi gas HC masing-masing sebesar 24,27 persen, 35,17 persen, dan 3,15 persen dari konsentrasi emisi gas CO2 knalpot kontrol; dan secara berturut-turut knalpot kontrol, knalpot tipe A, knalpot tipe B, dan knalpot tipe C mampu menurunkan konsentrasi emisi gas HC masing-masing sebesar 39,54 persen, 24,86 persen, 18,28 persen, dan 37,63 persen dari konsentrasi emisi gas HC pada gasbuang sebelum melewati lempeng karbon. Dipandang dari segi kemampuan penurunan konsentrasi emisi gas HC, konstruksi sarangan pada knalpot kontrol adalah yang terbaik.

Kenaikan konsentrasi emisi gas HC yang terjadi pada penggunaan knalpot tipe A, tipe B dan tipe C adalah disebabkan oleh ketidak mampuan lempeng karbon yang terletak di tengah knalpot mengadsorpsi HC, yang menurut Philip Kristanto (2004, h.112) HC yang dikeluarkan dari kendaraan bermotor sebagian dapat berupa cairan minyak bakar yang belum terbakar di dalam ruang bakar.

Effektifitas penggunaan sarangan knalpot dalam pengurangan pencemaran udara akibat kebisingan, emisi gas CO2 dan emisi gas HC

Intensitas kebisingan rata-rata yang dihasilkan dengan menggunakan sarangan knalpot yaitu sebesar 72,12 dBA masih memenuhi persyaratan kesehatan untuk lingkungan kerja perkantoran maupun industri berdasarkan Keputusan Menteri Kesehatan RI No. 261/Menkes/ SK/II/1998 tanggal 27 Pebruari 1998 tentang Persyaratan Kesehatan Lingkungan Kerja, yakni sebesar 85 dBA untuk waktu pemaparan 8 jam sehari, namun berada dalam kisaran angka antara 65-80 dBA yang sudah berpotensi untuk menimbulkan gangguan alat pendengaran.

Dibandingkan dengan angka proporsi kandungan gas CO2 dalam udara bersih dan kering sebesar 0,032%, angka rata-rata konsentrasi emisi gas CO2 gas buang pada penggunaan knalpot kontrol, tipe A, tipe B, dan tipe C yang besarnya 4,33% masih cukup tinggi. Dengan bantuan proses dilusi oleh angin konsentrasi emisi gas CO2 itu diharapkan akan dapat ditipiskan. Secara angka penambahan gasbul dan lempeng karbon aktif pada knalpot standar yang biasa digunakan, akan meningkatkan penurunan emisi gas CO2 pada gas buang sebesar rata-rata 14,99%. Apabila penambahan gasbul dan lempeng karbon aktif diwajibkan untuk dilakukan oleh semua pabrik/pengusaha pembuat knalpot dan pemilik kendaraan bermotor diwajibkan menggunakan knalpot yang bergasbul dan berlempeng karbon aktif, maka laju peningkatan konsentrasi gas CO2 di atmosfir penyebab efek rumah kaca diharapkan akan dapat diperlambat secara bermakna.

Data hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan sarangan dengan gasbul dan karbon aktif pada knalpot tipe A, tipe B, dan tipe C tidak mampu meningkatkan pengurangan pencemaran udara akibat emisi gas HC yang dicapai dengan penggunaan knalpot standar. Penggunaan sarangan dengan gasbul dan karbon aktif pada knalpot tipe A, tipe B, dan tipe C bahkan akan meningkatkan pencemaran udara akibat emisi gas hidrokarbon rata-rata sebesar 20,86% dari penggunaan knalpot standar.

Dibandingkan dengan nilai ambang batas emisi HC pada gas buang sepeda motor 4 (empat) langkah dengan bahan bakar bensin dengan bilangan oktana > 87 menurut Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. Kep-35/MENLH/10/1993 tanggal 15 Oktober 1993 yakni sebesar maksimum 2400 ppm, dan masih di bawah angka 500 ppm, memang angka rata-rata konsentrasi emisi gas HC sebesar 188,9 ppm pada penggunaan sarangan knalpot standar, tipe A, tipe B, dan tipe C masih relatif rendah.

Namun dengan memperhatikan angka toksisitas dua macam hidrokarbon aromatik, Benzena (C6H6) dan Toluena (C7H8), yang masing-masing berturut-turut telah berpotensi menimbulkan gangguan kesehatan pada konsentrasi 100 ppm dan 200 ppm, angka tersebut sudah merupakan lampu kuning yang menunjukkan adanya risiko gangguan kesehatan yang dapat ditimbulkannya.

Untuk mengatasi hal ini, sesuai yang dinyatakan Philip Kristanto (2004, h. 115), penulis menyarankan ditambahkannya penerapan metode insinerasi dengan katalis untuk mengubah HC menjadi CO2 dan air sebelum dilewatkan pada lempeng karbon.

SIMPULAN

1. Intensitas kebisingan yang diakibatkan oleh kendaraan bermotor sebelum menggunakan sarangan knalpot model A, B dan C, tetapi menggunakan knalpot standar adalah rata-rata 78,18 dBA, sedang setelah menggunakan sarangan knalpot model A, B dan C adalah rata-rata sebesar 70,09 dBA.
2. Kadar emisi gas CO2 pada gas buang yang dihasilkan oleh kendaraan bermotor sebelum menggunakan sarangan knalpot model A, B dan C adalah rata-rata 7,553%, sedang setelah menggunakan sarangan knalpot model A, B dan C adalah rata-rata sebesar 4,15%.
3. Kadar emisi gas HC pada gas buang yang dihasilkan oleh kendaraan bermotor sebelum menggunakan sarangan knalpot model A, B dan C adalah rata-rata 270,175 ppm, sedang setelah menggunakan sarangan knalpot model A, B dan C adalah rata-rata sebesar 197,43 ppm.
4. Ada pengaruh yang bermakna variasi konstruksi sarangan knalpot kendaraan bermotor terhadap intensitas kebisingan, kadar CO2 dan HC pada gas buang.

DAFTAR PUSTAKA

Belt, John E., tth, Physics for Technology 2nd Ed, Reston Publishing Company, Virginia

Indonesia, Depkes, 1997, Modul Pelatihan Cara Penggunaan dan Pemeliharaan Peralatan Pengukuran/Pemeriksaan Parameter Kesehatan Lingkungan, Dirjen PPM & PLP, Jakarta

Indonesia, Menteri Negara Lingkungan Hidup, tth, Himpunan Peraturan Tentang Pengendalian Pencemaran Udara, Biro Bina Lingkungan Hidup, Jakarta

Indonesia, Menteri Negara Lingkungan Hidup, 1996, Pelaksanaan Pembangunan Nasional Berwawasan Lingkungan, PT. Kloang Klede Jaya, Jakarta

Isaac Stephen & William B. Michael, 1982, Handbook in Research and Evaluation, Edits Publishers, US

Kristanto, Philip, 2004, Ekologi Industri, Andi, Yogyakarta

Pramudya Sunu, 2001, Melindungi Lingkungan dengan menerapkan ISO 14001, PT Gramedia Widiasarana Indonesia, Jakarta

Salvato, Joseph A., 1982, Environmental Engineering And Sanitation, John Wiley & Sons, Canada

US Department of Health and Human Services, 1973, The Industrial Environment – Its Evaluation & Control, National Institute for Occupational Safety and Health, Washington


Comment

You need to log in to post a comment. If you don't have an account yet, register now!
Your rating: 0
no rating