BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pada awal sejarah manusia, sifat dan ragam pencemaran yang dilakukan

manusia adalah sederhana. Jenis zat atau senyawa yang terlihat di dalam

masalah ini tidak terlalu kompleks. Peningkatan jumlah penduduk yang

disertai peningkatan kemajuan teknologi, mempengaruhi juga sifat dan ragam

pencemaran. Pencemaran yang dialami pada masa-masa lalu umumnya

kurang bersifat fatal. Tidak demikian dengan sifat dan ragam pencemaran

masa sekarang ini. Banyak pencemaran yang bersifat fatal terhadap makhluk

hidup, dan banyak juga pencemaran yang bersifat secara lambat-lambat

mematikan terhadap manusia.

Udara merupakan bagian yang sangat penting bagi kehidupan seluruh

makhluk hidup diseluruh muka bumi. Udara yang bersih sangat didambakan

oleh semua makhluk hidup, terutama manusia. Udara merupakan bagian yang

sangat penting bagi kehidupan seluruh makhluk hidup diseluruh muka bumi.

Udara yang bersih sangat didambakan oleh semua makhluk hidup, terutama

manusia.

Pencemaran udara adalah kehadiran satu atau lebih substansi fisik, kimia,

atau biologi di atmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan kesehatan

manusia, hewan, dan tumbuhan, mengganggu estetika dan kenyamanan, atau

merusak properti. Atau dalam kata lain dapat diartikan sebagai perusakan

terhadap udara karena disebabkan oleh berbagai sumber yang dapat merusak

bagi kesahatan makhluk hidup maupun benda mati. Salah satu sumber

pencemaran udara berasal dari gas pencemar sekunder seperti karbondioksida

(CO2). Pencemaran udara akibat gas karbondioksida dapat bersumber dari

berbagai macam, antara lain : asap kendaraan bermotor, asap pabrik, limbah

indutri, limbah rumah tangga dan lain-lain.

Pencemaran udara akibat karbondioksida pada saat ini sudah mencapai

tingkat mengkhawatirkan, karena didukung oleh perkembangan dunia

1

industri, banyaknya manusia yang tinggal didunia ini dapat menjadikan

pencemaran udara semakin meningkat. Terlebih-lebih di Indonesia,

pencemaran udara akibat karbondioksida sudah sangat mengkhawatirkan,

pencemaran asap kendaraan bermotor menjadi sumber yang paling utama

pencemaran udara di Indonesia, jumlah kendaraan bermotor yang tidak

seimbang dengan jumlah pepohonan yang ada di Indonesia mejadi salah satu

penghambat terjadinya pertukaran udara di Indonesia, sifat konsumtif

masyarakat Indonesia menjadikan jumlah kendaraan bermotor di Indonesia

menjadi banyak dan dapat dipastikan mejadikan hal tersebut sangat

berpengaruh terhadap tingginya jumlah gas kardondioksida di Indonesia.

B. Tujuan

1. Untuk mengetahui definisi dan ciri – ciri fisik karbondioksida.

2. Untuk mengetahui sumber utama karbondioksida.

3. Untuk mengetahui standar (NAB) karbondioksida.

4. Untuk mengetahui dampak positif karbondioksida.

5. Untuk mengetahui dampak negatif (kesehatan dan lingkungan) karbondioksida.

6. Untuk mengetahui penanggulangan/teknik pengelolaan dari karbondioksida.

2

BAB II

ISI

A. Pencemaran Udara

1. Definisi Pencemaran Udara

Pencemaran udara adalah kehadiran satu atau lebih substansi fisik,

kimia, atau biologi di atmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan

kesehatan manusia, hewan, dan tumbuhan, mengganggu estetika dan

kenyamanan, atau merusak properti. Pencemaran udara dapat

ditimbulkan oleh sumber-sumber alami maupun kegiatan manusia.

Beberapa definisi gangguan fisik seperti polusi suara, panas, radiasi atau

polusi cahaya dianggap sebagai polusi udara. Sifat alami udara

mengakibatkan dampak pencemaran udara dapat bersifat langsung dan

lokal, regional, maupun global.

Secara umum definisi udara tercemar adalah perbedaan komposisi

udara aktual dengan kondisi udara normal dimana komposisi udara aktual

tidak mendukung kehidupan manusia. Bahan atau zat pencemaran udara

sendiri dapat berbentuk gas dan partikel. Banyak faktor yang dapat

menyebabkan pencemaran udara, diantaranya pencemaran yang

ditimbulkan oleh sumber-sumber alami maupun kegiatan manusia atau

kombinasi keduanya. Pencemaran udara dapat mengakibatkan dampak

pencemaran udara bersifat langsung dan lokal, regional, maupun global

atau tidak langsung dalam kurun waktu lama.

2. Klasifikasi Pencemaran Udara

Pencemaran udara dibedakan menjadi pencemaran primer dan

pencemaran sekunder. Pencemaran primer adalah pencemaran yang

ditimbulkan langsung dari sumber pencemaran udara. Karbon monoksida

adalah salah satu contoh dari pencemaran udara primer karena

merupakan hasil dari pembakaran. Pencemaran sekunder adalah

pencemar yang terbentuk dari reaksi pencemar-pencemar primer di

3

atmosfer. Pembentukan ozon dalam smog fotokimia adalah salah satu

contoh dari pencemaran udara sekunder.

B. Karbondioksida (CO2)

1. Definisi

Karbon dioksida (rumus kimia: CO2) atau zat asam arang adalah

sejenis senyawa kimia yang terdiri dari dua atom oksigen yang terikat

secara kovalen dengan sebuah atom karbon. Ia berbentuk gas pada

keadaan temperatur dan tekanan standar dan hadir di atmosfer bumi.

Rata-rata konsentrasi karbon dioksida di atmosfer bumi kira-kira 387

ppm berdasarkan volume walaupun jumlah ini bisa bervariasi tergantung

pada lokasi dan waktu. Karbon dioksida adalah gas rumah kaca yang

penting karena ia menyerap gelombang inframerah dengan kuat.

Karbon dioksida dihasilkan oleh semua hewan, tumbuh-tumbuhan,

fungi, dan mikroorganisme pada proses respirasi dan digunakan oleh

tumbuhan pada proses fotosintesis. Oleh karena itu, karbon dioksida

merupakan komponen penting dalam siklus karbon. Karbon dioksida

juga dihasilkan dari hasil samping pembakaran bahan bakar fosil. Karbon

dioksida anorganik dikeluarkan dari gunung berapi dan proses geotermal

lainnya seperti pada mata air panas.

Karbon dioksida tidak mempunyai bentuk cair pada tekanan di

bawah 5,1 atm namun langsung menjadi padat pada temperatur di bawah

-78 °C. Dalam bentuk padat, karbon dioksida umumnya disebut sebagai

es kering.

CO2 adalah oksida asam. Larutan CO2 mengubah warna litmus dari

biru menjadi merah muda.

Bagian terbesar dari karbon yang berada di atmosfer Bumi adalah

gas karbon dioksida(CO2). Meskipun jumlah gas ini merupakan bagian

yang sangat kecil dari seluruh gas yang ada di atmosfer (hanya sekitar

0,04% dalam basis molar, meskipun sedang mengalami kenaikan),

namun ia memiliki peran yang penting dalam menyokong kehidupan.

4

Gas-gas lain yang mengandung karbon di atmosfer adalah metan dan

kloroflorokarbon atau CFC (CFC ini merupakan gas artifisial atau

buatan). Gas-gas tersebut adalah gas rumah kaca yang konsentrasinya di

atmosfer telah bertambah dalam dekade terakhir ini, dan berperan dalam

pemanasan global.

Karbon diambil dari atmosfer dengan berbagai cara:

a. Ketika matahari bersinar, tumbuhan melakukan fotosintesa untuk

mengubah karbon dioksida menjadi karbohidrat, dan melepaskan

oksigen ke atmosfer. Proses ini akan lebih banyak menyerap karbon

pada hutan dengan tumbuhan yang baru saja tumbuh atau hutan yang

sedang mengalami pertumbuhan yang cepat.

b. Pada permukaan laut ke arah kutub, air laut menjadi lebih dingin dan

CO2 akan lebih mudah larut. Selanjutnya CO2 yang larut tersebut

akan terbawa oleh sirkulasi termohalin yang membawa massa air di

permukaan yang lebih berat ke kedalaman laut atau interior laut

(lihat bagian solubility pump).

c. Di laut bagian atas (upper ocean), pada daerah dengan produktivitas

yang tinggi, organisme membentuk jaringan yang mengandung

karbon, beberapa organisme juga membentuk cangkang karbonat

dan bagian-bagian tubuh lainnya yang keras. Proses ini akan

menyebabkan aliran karbon ke bawah (lihat bagian biological

pump).

d. Pelapukan batuan silikat. Tidak seperti dua proses sebelumnya,

proses ini tidak memindahkan karbon ke dalam reservoir yang siap

untuk kembali ke atmosfer. Pelapukan batuan karbonat tidak

memiliki efek netto terhadap CO2 atmosferik karena ion bikarbonat

yang terbentuk terbawa ke laut dimana selanjutnya dipakai untuk

membuat karbonat laut dengan reaksi yang sebaliknya (reverse

reaction).

Karbon dapat kembali ke atmosfer dengan berbagai cara pula, yaitu:

5

a. Melalui pernafasan (respirasi) oleh tumbuhan dan binatang. Hal ini

merupakan reaksi eksotermik dan termasuk juga di dalamnya

penguraian glukosa (atau molekul organik lainnya) menjadi karbon

dioksida dan air.

b. Melalui pembusukan binatang dan tumbuhan. Fungi atau jamur dan

bakteri mengurai senyawa karbon pada binatang dan tumbuhan yang

mati dan mengubah karbon menjadi karbon dioksida jika tersedia

oksigen, atau menjadi metana jika tidak tersedia oksigen.

c. Melalui pembakaran material organik yang mengoksidasi karbon

yang terkandung menghasilkan karbon dioksida (juga yang lainnya

seperti asap). Pembakaran bahan bakar fosil seperti batu bara,

produk dari industri perminyakan (petroleum), dan gas alam akan

melepaskan karbon yang sudah tersimpan selama jutaan tahun di

dalam geosfer. Hal inilah yang merupakan penyebab utama naiknya

jumlah karbon dioksida di atmosfer.

d. Produksi semen. Salah satu komponennya, yaitu kapur atau gamping

atau kalsium oksida, dihasilkan dengan cara memanaskan batu kapur

atau batu gamping yang akan menghasilkan juga karbon dioksida

dalam jumlah yang banyak.

e. Di permukaan laut dimana air menjadi lebih hangat, karbon dioksida

terlarut dilepas kembali ke atmosfer.

f. Erupsi vulkanik atau ledakan gunung berapi akan melepaskan gas ke

atmosfer. Gas-gas tersebut termasuk uap air, karbon dioksida, dan

belerang. Jumlah karbon dioksida yang dilepas ke atmosfer secara

kasar hampir sama dengan jumlah karbon dioksida yang hilang dari

atmosfer akibat pelapukan silikat; Kedua proses kimia ini yang

saling berkebalikan ini akan memberikan hasil penjumlahan yang

sama dengan nol dan tidak berpengaruh terhadap jumlah karbon

dioksida di atmosfer dalam skala waktu yang kurang dari 100.000

tahun.

2. Sifat – Sifat

6

Karbon dioksida adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau.

Ketika dihirup pada konsentrasi yang lebih tinggi dari konsentrasi karbon

dioksida di atmosfer, ia akan terasa asam di mulut dan mengengat di

hidung dan tenggorokan. Efek ini disebabkan oleh pelarutan gas di

membran mukosa dan saliva, membentuk larutan asam karbonat yang

lemah. Sensasi ini juga dapat dirasakan ketika seseorang bersendawa

setelah meminum air berkarbonat (misalnya Coca Cola). Konsentrasi

yang lebih besar dari 5.000 ppm tidak baik untuk kesehatan, sedangkan

konsentrasi lebih dari 50.000 ppm dapat membahayakan kehidupan

hewan.

Pada keadaan STP, rapatan karbon dioksida berkisar sekitar 1,98

kg/m³, kira kira 1,5 kali lebih berat dari udara. Molekul karbon dioksida

(O=C=O) mengandung dua ikatan rangkap yang berbentuk linear. Ia

tidak bersifat dipol. Senyawa ini tidak begitu reaktif dan tidak mudah

terbakar, namun bisa membantu pembakaran logam seperti magnesium.

Pada suhu −78,51° C, karbon dioksida langsung menyublim menjadi

padat melalui proses deposisi. Bentuk padat karbon dioksida biasa

disebut sebagai "es kering". Fenomena ini pertama kali dipantau oleh

seorang kimiawan Perancis, Charles Thilorier, pada tahun 1825. Es

kering biasanya digunakan sebagai zat pendingin yang relatif murah.

Sifat-sifat yang menyebabkannya sangat praktis adalah karbon dioksida

langsung menyublim menjadi gas dan tidak meninggalkan cairan.

Penggunaan lain dari es kering adalah untuk pembersihan sembur.

Cairan kabon dioksida terbentuk hanya pada tekanan di atas 5,1 atm;

titik tripel karbon dioksida kira-kira 518 kPa pada −56,6 °C (Silakan lihat

diagram fase di atas). Titik kritis karbon dioksida adalah 7,38 MPa pada

31,1 °C.

Terdapat pula bentuk amorf karbon dioksida yang seperti kaca,

namun ia tidak terbentuk pada tekanan atmosfer. Bentuk kaca ini, disebut

sebagai karbonia, dihasilkan dari pelewatbekuan CO2 yang terlebih

dahulu dipanaskan pada tekanan ekstrem (40-48 GPa atau kira-kira

7

400.000 atm) di landasan intan. Penemuan ini mengkonfirmasikan teori

yang menyatakan bahwa karbon dioksida bisa berbentuk kaca seperti

senyawa lainnya yang sekelompok dengan karbon, misalnya silikon dan

germanium. Tidak seperti kaca silikon dan germanium, kaca karbonia

tidak stabil pada tekanan normal dan akan kembali menjadi gas ketika

tekanannya dilepas.

3. Sumber Utama

Salah satu penyebab global warming adalah emisi karbon dioksida

yang sangat tinggi. Emisi ini dihasilkan dari pembakaran bahan bakar

fosil. Menurut struktur kimianya, bahan bakar yang juga disebut

hidrokarbon terdiri dari rantai ataom karbon dan hidrogen. Jika

hidrokarbon ini dibakar dengan oksigen, maka akan menghasilkan

karbondioksida dan uap air. Tetapi jika pembakarannya tidak sempurna

maka akan dihasilkan juga karbonmonoksida yang sangat beracun.

Sumber utama penghasil emisi karbondioksida secara global ada 2

macam. Pertama, pembangkit listrik bertenaga batubara. Pembangkit

listrik ini membuang energi 2 kali lipat dari energi yang dihasilkan.

Semisal, energi yang digunakan 100 unit, sementara energi yang

dihasilkan 35 unit. Maka, energi yang terbuang adalah 65 unit! Setiap

1000 megawatt yang dihasilkan dari pembangkit listrik bertenaga

batubara akan mengemisikan 5,6 juta ton karbondioksida per tahun!

Kedua, pembakaran kendaraan bermotor. Kendaraan yang mengonsumsi

bahan bakar sebanyak 7,8 liter per 100 km dan menempuh jarak 16 ribu

km, maka setiap tahunnya akan mengemisikan 3 ton karbondioksida ke

udara.

4. Toksisitas

Nilai ambang batas ini adalah kadar tertinggi suatu zat di dalam

udara yang dapat dihadapi oleh seseorang tanpa adanya kelainan atau

8

gangguan kesehatan dalam waktu kontak selama 40 jam tiap minggu saat

melakukan  aktivitasnya.

Dalam jumlah yang melebihi ambang batas, gas CO2 ini dapat

menimbulkan pencemaran lingkungan udara sekaligus memicu terjadinya

efek rumah kaca (green house effect) dan pemanasan global (global

warming) di bumi.

Menurut Permenakertrans RI nomor 13 tahun 2011 tentang Nilai Ambang

Batas Faktor Fisik dan Kimia:

Notasi

NAMA BAHAN

KIMIA DAN

NOMOR CAS

NAB PSD/KTDBerat

Molekul(BM)

Ket.

BDS Mg/m3 BDS Mg/m3

Karbon dioksida (124-38-9)

5000 9000 30.000 54.000 44,01

Kandungan karbon dioksida di udara segar bervariasi antara 0,03%

(300 ppm) sampai dengan 0,06% (600 ppm) bergantung pada lokasi.

Menurut Otoritas Keselamatan Maritim Australia, "Paparan

berkepanjangan terhadap konsentrasi karbon dioksida yang sedang dapat

menyebabkan asidosis dan efek-efek merugikan pada metabolisme

kalsium fosforus yang menyebabkan peningkatan endapan kalsium pada

jaringan lunak. Karbon dioksida beracun kepada jantung dan

menyebabkan menurunnya gaya kontraktil. Pada konsentrasi tiga persen

berdasarkan volume di udara, ia bersifat narkotik ringan dan

menyebabkan peningkatan tekanan darah dan denyut nadi, dan

menyebabkan penurunan daya dengar. Pada konsentrasi sekitar lima

persen berdasarkan volume, ia menyebabkan stimulasi pusat pernapasan,

pusing-pusing, kebingungan, dan kesulitan pernapasan yang diikuti sakit

kepala dan sesak napas. Pada konsentrasi delapan persen, ia

menyebabkan sakit kepala, keringatan, penglihatan buram, tremor, dan

kehilangan kesadaran setelah paparan selama lima sampai sepuluh

menit."

9

Oleh karena bahaya kesehatan yang diasosiasikan dengan paparan

karbon dioksida, Administrasi Kesehatan dan Keselamatan Kerja

Amerika Serikat menyatakan bahwa paparan rata-rata untuk orang

dewasa yang sehat selama waktu kerja 8 jam sehari tidak boleh melebihi

5.000 ppm (0,5%). Batas aman maksimum untuk balita, anak-anak, orang

tua, dan individu dengan masalah kesehatan kardiopulmonari (jatung dan

paru-paru) secara signifikan lebih kecil. Untuk paparan dalam jangka

waktu pendek (di bawah 10 menit), batasan dari Institut Nasional untuk

Kesehatan dan Keamanan Kerja Amerika Serikat (NIOSH) adalah 30.000

ppm (3%). NIOSH juga menyatakan bahwa konsentrasi karbon dioksida

yang melebihi 4% adalah langsung berbahaya bagi keselamatan jiwa dan

kesehatan.

Adaptasi terhadap peningkatan kadar CO2 dapat terjadi pada

manusia. Inhalasi CO2 yang berkelanjutan dapat ditoleransi pada

konsentrasi inspirasi tiga persen paling sedikit selama satu bulan dan

empat persen konsentrasi insiparsi selama lebih dari satu minggu.

Diajukan juga bahwa konsentrasi insipirasi sebesar 2,0 persen dapat

digunakan untuk ruangan tertutup (seperti kapal selam) oleh karena

adaptasi ini bersifat fisiologis dan reversibel. Penurunan kinerja atau

pada aktivitas fisik yang normal tidak terjadi pada tingkat konsentrasi ini.

Gambaran-gambaran ini berlaku untuk karbon dioksida murni.

Dalam ruangan tertutup yang dipenuhi orang, konsentrasi karbondioksida

akan mencapai tingkat yang lebih tinggi daripada konsentrasi di udara

bebas. Konsentrasi yang lebih besar dari 1.000 ppm akan menyebabkan

ketidaknyamanan terhadap 20% penghuni dan ketidaknyamanan ini akan

meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi CO2.

Ketidaknyamanan ini diakibatkan oleh gas-gas yang dikeluarkan sewaktu

pernapasan dan keringatan manusia, bukan oleh CO2. Pada konsentrasi

2.000 ppm, mayoritas penghuni akan merasakan ketidaknyamanan yang

signifikan dan banyak yang akan mual-mual dan sakit kepala.

10

Konsentrasi CO2 antara 300 ppm sampai dengan 2.500 ppm digunakan

sebagai indikator kualitas udara dalam ruangan.

Keracunan karbon dioksida akut dikenal sebagai lembap hitam. Para

penambang biasanya akan membawa sesangkar burung kenari ketika

mereka sedang bekerja untuk memperingati mereka ketika kadar karbon

dioksida mencapat tingkat yang berbahaya. Burung kenari akan terlebih

dahulu mati sebelum kadar CO2 mencapai tingkat yang berbahaya untuk

manusia. Karbon dioksida menyebabkan kematian yang luas di Danau

Nyos di Kamerun pada tahun 1996. Karbon dioksida yang lebih berat

yang dikeluarkan mendorong oksigen keluar, menyebabkan kematian

hampir 2000 orang.

5. Dampak Positif

Selain memilki efek yang berbahaya, CO2 juga mempunyai manfaat

adapun manfaat dari CO2 sediri adalah sebagai berikut:

a. Pada Proses Fotosintesis

Tak dipungkiri lagi bahwa CO2 sangat berperan pada proses

fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan dan yang sangat

diperlukan oleh seluruh makhluk hidup. Fotosintesis memerlukan

CO2 dan air agar dapat menghasilkan karbohidrat, yang dapat di

lihat dari persamaan berikut:

6 CO2 + 6 H2O --> C6H12O6 + O2

b. Industri Makanan dan Minuman

Manfaat CO2 juga dapat kita jumpai pada proses pembuatan roti

yang berfungsi sebagai pengembang roti dengan bantuan ragi. Pada

saat roti yang dicampur soda kue atau ragi kita panaskan maka gas

CO2 akan dibebaskan dan akan tertangkap oleh kantung gluten yang

terdapat pada tepung yang akan menyebabkannnya dapt

mengembang. Selain itu CO2 padat (es kering) juga digunakan untuk

mendinginkan es krim.

Pada produk minuman khususnya yang bersoda. Gas tinbul pada

minuman tersebut adalah CO2 yang membebaskan diri.

11

c. Bahan Pemadam Kebakaran

Karbon dioksida yang disemburkan pada api melalui selang

pemadam kebakaran tersebut akan segera menyelimuti api, sehingga

api tidak akan terkena kontak dengan oksigen sehingga pembakaran

akan terhenti, karena pembakaran terhenti, maka api dapat segera

padam.

d. Karbondioksida digunakan untuk memproduksi Sodium Carbonat

Na2CO3, sodium bikarbonat NaHC03 dan bahan kimia lainnya yang

dapat dimanfaatkan untuk kepentingan manusia.

e. Cecair karbon dioksida adalah pelarut yang baik bagi kebanyakan

sebatian organik. Ia mula mendapat perhatian dalam pharmaceutical

dan kilang pemprosesan kimia yang lain sebagai pilihan kurang

beracun (toksik) berbanding pelarut tradisi lain seperti

organokhloride.

6. Dampak Negatif

Karbondioksida, suatu gas yang penting, tetapi keberadaannya yang

tidak seimbang akan membuat fenomena alam yang mampu merusak

bumi. Mulai dari tenggelamnya beberapa pulau di dunia sampai

musnahnya beberapa jenis spesies di bumi. Oleh karena itu kadar

konsentrasi karbondioksida yang sesuai harus dipertahankan.Dan

komposisi karbondioksida dalam udara bersih seharusnya adalah 314

ppm.

Karbondioksida yang berlebihan efeknya :

a. Melubangi lapisan Ozon

b. Efek rumah kaca, cahaya dan panas matahari yang masuk kebumi

tidak dapat di lepas ke luar angkasa secara kosmis.

c. Meningkatkan suhu bumi secara global beberapa derajat

d. Mencairkan es kutub sehingga meningkatkan permukaan air laut

Saat ini, pemanasan global telah menjadi isu global yang semakin

penting di dunia dan diketahui telah menyebabkan beberapa dampak

negatif bagi kehidupan manusia. Salah satu indikator yang digunakan

12

dalam menganalisis isu pemanasan global adalah bertambahnya gas

rumah kaca, terutama gas CO2, secara cepat akibat kegiatan manusia.

Sejauh ini, berbagai upaya telah mulai dilakukan oleh manusia untuk

mengurangi dampak pemanasan global, seperti program penanaman

kembali (reboisasi), penghematan energi, penggunaan energi baru dan

terbarukan, dan pemanfaatan berbagai teknologi carbon capture and

storage (CCS).

Selain itu, terdapat sekitar 50 kali lebih banyak karbon yang terlarut

di dalam samudera dalam bentuk CO2 dan hidrasi CO2 daripada yang

terdapat di atmosfer. Samudera berperan sebagai buangan karbon raksasa

dan telah menyerap sekitar sepertiga dari emisi CO2 yang dihasilkan

manusia." Secara umum, kelarutan akan berkurang ketika temperatur air

bertambah. Oleh karena itu, karbon dioksida akan dilepaskan dari air

samudera ke atmosfer ketika temperatur samudera meningkat.

Kebanyakan CO2 yang berada di samudera berbentuk asam karbonat.

Sebagian dikonsumsi oleh organisme air sewaktu fotosintesis dan

sebagain kecil lainnya tenggelam dan meninggalkan siklus karbon.

Terdapat kekhawatiran meningkatnya konsentrasi CO2 di udara akan

meningkatkan keasaman air laut, sehiggga akan menimbulkan efek-efek

yang merugikan terhadap organisme-organisme yang hidup di air.

Sedangkan untuk fisiologi manusia, CO2 diangkut di darah dengan

tiga cara yang berbeda:

a. Kebanyakan (sekitar 70% – 80%) dikonversikan menjadi ion

bikarbonat HCO3− oleh enzim karbonat anhidrase di sel-sel darah

merah, dengan reaksi

b. CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO3−.

c. 5% – 10% larut di plasma

d. 5% – 10% diikat oleh hemoglobin sebagai senyawa karbamino

Hemoglobin, molekul pengangkut oksigen yang utama pada sel

darah merah, mengangkut baik oksigen maupun karbon dioksida. Namun

CO2 yang diangkut hemoglobin tidak terikat pada tempat yang sama

13

dengan oksigen. Ia bergabung dengan gugus terminal-N pada empat

rantai globin. Namun, karena efek alosterik pada molekul hemoglobin,

pengikatan CO2 mengurangi jumlah oksigen yang dapat diikat.

Penurunan pengikatan karbon dioksida oleh karena peningkatan kadar

oksigen dikenal sebagai efek Haldane dan penting dalam traspor karbon

dioksida dari jaringan ke paru-paru. Sebaliknya, peningkatan tekanan

parsial CO2 atau penurunan pH akan menyebabkan pelepasan oksigen

dari hemoglobin, dikenal sebagai efek Bohr.

Karbon dioksida adalah salah satu mediator autoregulasi setempat

suplai darah. Apabila kadar karbon dioksidanya tinggi, kapiler akan

mengembang untuk mengijinkan arus darah yang lebih besar ke jaringan

yang dituju.

Ion bikarbonat sangatlah penting dalam meregulasi pH darah. Laju

pernapasan seseorang dipengaruhi oleh kadar CO2 dalam darahnya.

Pernapasan yang terlalu lambat akan menyebabkan asidosis pernapasan,

sedangkan pernapasan yang terlalu cepat akan menimbulkan

hiperventilasi yang bisa menyebabkan alkalosis pernapasan.

Walaupun tubuh memerlukan oksigen untuk metabolisme, kadar

oksigen yang rendah tidak akan menstimulasi pernapasan. Sebaliknya

pernapasan distimulasi oleh kadar karbon dioksida yang tinggi.

Akibatnya, bernapas pada udara bertekanan rendah atau campuran gas

tanpa oksigen (seperti nitrogen murni) dapat menyebabkan kehilangan

kesadaran. Hal ini sangatlah berbahaya bagi pilot tempur. Ini juga adalah

alasan mengapa penumpang pesawat diinstruksikan untuk memakai

masker oksigen ke dirinya sendiri terlebih dahulu sebelum membantu

orang lain ketika tekanan kabin berkurang, jika tidak maka terjadi risiko

tidak sadarkan diri.

Menurut salah satu kajian dari Departemen Pertanian Amerika

Serikat, pernapasan orang pada umumnya menghasilkan kira-kira 450

liter (sekitar 900 gram) karbon dioksida perhari.

14

7. Cara Penanggulangan

a. Reboisasi

Salah satu cara untuk mereduksi keberadaan kadar

karbondioksida yang berlebih adalah dengan penghijauan. Beberapa

tanaman akan sangat baik dalam penyerapan CO2. Widyastama

(1991) dalam Dahlan (1992) menyatakan bahwa tanaman yang baik

sebagai penyerap gas CO2 adalah damar (Agathis alba), daun kupu –

kupu (Bauhinia purpurea), lamtoro gung (Leucaena leucocephala),

akasia (Acacia auricoliformis) dan beringin (Ficus javanica).

Menurut Sugiarti (1998), Flamboyan (Delonix regia) dan kembang

merak (Caesalpinia pulcherrima) merupakan tanaman yang efektif

dalam menyerap gas karbondioksida dan sekaligus relatif kurang

terganggu oleh pencemaran udara. (Sumber Rosa 2005).

Setiawati (2000) dalam Abrarsyah (2002) menyebutkan bahwa

tanaman yang tergolong tahan terhadap pencemaran kendaraan

bermotor adalah kembang merak, trembesi, angsana, asam londo,

flamboyan, kupu – kupu, saputangan, kaliandra, sengon, nyamplung,

kenanga, mahoni, eboni, krey payung, kesumba, glodokan, akasia

aurikuliformis dan salam. Adapun tanaman yang tergolong sangat

tahan terhadap pencemaran kendaraan bermotor adalah akasia

mangium, sawo kecik, kayu manis, kayu putih, beringin dan kenari

diacu dalam (Abrarsyah 2002)

b. Startegi Menurunkan Emisi Karbon

15 strategi untuk menurunkan emisi karbon. Setiap strategi, jika

dilakukan dalam waktu 50 tahun, akan dapat mengurangi emisi

karbon sebesar 1 milyar ton karbon per tahun. Stategi tersebut antara

lain:

1) Meningkatkan efisiensi bahan bakar bagi 2 milyar mobil

menjadi dua kali lipat (dari 30 mil per galon menjadi 60 mil per

galon). Indonesia harus siap dengan kendaraan yang berbahan

bakar alternatif, seperti gas, air, dan udara.

15

2) Mengurangi setengahnya jarak rata-rata per tahun yang

ditempuh setiap mobil (dari 10.000 mil ke 5.000 mil). Bisa juga

melalui pengembangan transportasi massal. Faktanya

transportasi masal di Indonesia masih banyak menggunakan

bahan-bakar dengan tingkat polutan yang sangat tinggi.

3) Meningkatkan efisiensi bangunan (heating, cooling, lighting and

aplikasi elektronik lainnya) sebesar 25%.

4) Meningkatkan efisiensi pembangkit listrik tenaga batubara dari

40% ke 60%.

5) Menangkap dan menyimpan karbon di bawah tanah dari 800

pembangkit atau pabrik skala besar berbahan bakar batu bara

atau 1.600 pembangkit atau pabrik skala besar berbahan bakar

gas.

6) Memproduksi bahan bakar hidrogen dari turunan batu

bara/bahan bakar fosil bagi satu milyar mobil.

7) Memproduksi bahan bakar sintetik dari turunan batu bara

sebesar 30 juta barrel per hari.

8) Menggantikan 1.400 pembangkit listrik tenaga batubara skala

besar (1 milyar watt) dengan pembangkit listrik tenaga gas.

9) Meningkatkan kapasitas pembangkit tenaga nuklir menjadi tiga

kali lipat.

10) Meningkatkan pembangkit listrik tenaga angin sebesar 25 kali

kapasitas yang ada sekarang (atau 2 juta pembangkit tenaga

angin kapasitas 1 megawatt).

11) Meningkatkan listrik tenaga surya sebesar 700 kali kapasitas

yang ada sekarang (atau 2000 gigawatt). Ini merupakan energi

alternatif yang sangat potensial di Indonesia

12) Meningkatkan pembangkit hidrogen tenaga angin, untuk

membuat bahan bakar hidrogen bagi mobil, sebesar 50 kali

kapasitas yang ada sekarang.

16

13) Meningkatkan produksi biofuel sebesar 50 kali kapasitas yang

ada sekarang.

14) Menghentikan penggundulan hutan atau deforestasi, dan

merehabilitasi atau menghutankan kembali 400 juta hektar lahan

di daerah temperata atau 300 juta hektar lahan di daerah tropis.

15) Memperluas upaya konservasi tanah tanah pada semua lahan

pertanian.

Status emisi karbon global pada 2007 adalah 8 milyar ton per

tahun.Tanpa ada upaya untuk menguranginya, pada tahun 2057 akan

mencapai 16 milyar ton per tahun. Berarti menaikan suhu bumi 5

derajat celcius.Jika kita menjalankan 8 strategi di atas maka suhu

bumi naik 3 derajat. Jika menjalankan 12 strategi maka suhu bumi

hanya naik 2 derajat, batas aman kenaikan suhu bumi yang tidak

ingin dilampaui oleh para ilmuwan.Idealnya tentu menjalankan ke 15

strategi tersebut sehingga kenaikan suhu bumi berada di bawah 2

derajat.

c. Penanganan Karbondioksida yang Berasal dari Pembakaran Bahan

Bakar Fosil

Masalah utama yang menjadi pembicaraan ilmuan seluruh dunia

adalah resiko terjadinya pemanasan global. Gas-gas yang terjadi

secara alami di atmosfer membantu mangatur suhu bumi dan

menangkap radiasi lain atau dikenal sebagai green house effect (efek

rumah kaca). Kegiatan manusia seperti pembakaran bahan bakar

fosil, menghasilkan gas rumah kaca yang pada akhirnya

berakumulasi di atmosfer. Pembentukan gas tersebut menyebabkan

terjadinya efek rumah kaca yang dapat menyebabkan pemanasan

global dan perubahan iklim.

Batu bara adalah salah satu sumber emisi gas rumah kaca yang

ditimbulkan oleh kegiatan-kegiatan manusia. Gas rumah kaca yang

terkait dengan batu bara termasuk metana, karbon dioksida, dan

oksida nitro. Gas metana keluar dari tambang batu bara dalam,

17

sedangkan karbon dioksida dan oksida nitro keluar dari batu bara

yang digunakan untuk membangkitkan listrik atau proses industri

seperti produksi baja dan pabrik semen.

Penggunaan energi batu bara juga tidak luput dari penyebab

munculnya polusi seperti oksida belerang dan nitrogen (SOx dan

NOx), serta partikel dan unsur lain seperti merkuri. Masalah yang

baru adalah emisi karbon dioksida (CO2). Lepasnya CO2 ke atmosfer

dari aktivitas manusia atau sering disebut emisi antropogenik

memiliki keterkaitan dengan pemanasan global. Pembakaran bahan

bakar fosil adalah sumber utama dari emisi antropogenik dai seluruh

dunia.

Untuk mananggulangi permasalahan yang muncul dari

penggunaan batu bara, kemudian muncul clean coal technology

(CCT) yang merupakan salah satu teknologi yang mampu

meningkatkan kinerja lingkungan batu bara. Teknologi tersebut

mengurangi emisi, limbah, dan meningkatkan jumlah energi yang

diperoleh dari setiap ton batu bara. Pemilihan teknologi tergantung

pada tingkat pertumbuhan ekonomi suatu negara. Teknologi yang

mahal dan sangat maju tidak mampu diadopsi oleh negara miskin

dan berkembang.

Langkah pengurangan emisi karbon dioksida dari pembakaran

batu bara adalah pengembangan dalam efisiensi termal dari

pembangkit listrik tenaga uap. Efisiensi termal merupakan tindakan

efisiensi konversi keseluruhan untuk membangkitkan tenaga listrik.

Semakin tinggi tingkat efisiensinya maka semakin besar pula energi

yang dihasilkan.

Penggunaan batu bara di masa akan datang harus mampu

negurangi emisi CO2. Banyak metode yang dilakukan untuk

mencapai hal tersebut seperti dengan peningkatan tingkat efisiensi.

Salah satu metode yang paling menjanjikan di masa depan adalah

Carbon Capture and Storage (CCS-Tangkapan dan Penyimpanan

18

Karbon). CCS memungkinkan emisi karbon dioksida untuk

dibersihkan dari aliran buanga pembakaran batu bara atau

pembentukan gas dan dibuang sedemikian sehingga karbon dioksida

tidak masuk ke atmosfer. Teknologi yang memungkinkan

penangkapan CO2 dari aliran emisi telah digunakan untuk

menghasilkan CO2 murni dalam industri makanan dan kimia.

Setelah CO2 ditangkap, penting bahwa CO2 dapat disimpan secara

aman dan permanent. Ada beberapa metode penyimpanan.

1) Karbon dioksida dapat diinjeksikan ke dalam sub permukaan

bumi, teknik yang dikenal sebagai peyimpanan secara geologis.

Teknologi ini memungkinkan penyimpanan CO2 secara

permanen dalam jumlah yang besar dan teknologi ini merupakan

opsi penyimpanan yang pernah dikaji secara lengkap. Selama

tapak dipilih secara hati-hati, CO2 dapat disimpan untuk waktu

yang lama dan dipantau untuk memastikan tidak ada kebocoran.

2) Minyak tanpa gas dan reservoir gas merupakan pilihan penting

untuk penyimpanan secara geologis. Estimasi akhir

memperkirakan bahwa lapangan minyak tanpa gas memiliki

kapasitas total CO2 sebanyak 126 gigaton. Reservoir gas alam

tanpa gas memiliki kapasitas penyimpanan sebanyak 800

gigaton.

3) Dapat pula disimpan dalam batuan reservoir air garam jenuh

dalam sehingga memungkinkan negara-negara untuk

menyimpan CO2 selama ratusan tahun. Kapasitas

penampungannya diperkirakan berkisar antara 400 – 10.000

gigaton.

Penyimpanan CO2 memiliki manfaat ekonomi dengan

meningkatkan produksi minyak dan metan lapisan batu bara. CO2

dapat digunakan sebagai pendorong minyak dari strata bawah tanah.

Selain itu penyimpanan CO2 dapat meningkatkan produksi gas metan

lapisan batu bara sebagai hasil sampingan yang sangat berharga. Dan

19

sesuai dengan tujuan awal, penangkapan karbon mampu mengurangi

CO2 di atmosfer dalam jumlah yang besar.

d. Teknologi Penyerapan Karbondioksida dengan Kultur Fitoplankton

Selain potensinya yang besar sebagai sumber bahan baku bagi

energi baru dan terbarukan, mikroalga (fitoplankton) juga dapat

berperan dalam menurunkan emisi gas CO2 di atmosfer. Mikroalga

sebagai tumbuhan mikroskopis bersel tunggal yang hidup di

lingkungan yang mengandung air, tumbuh dan berkembang dengan

memanfaatkan sinar matahari sebagai sumber energi dan nutrient

anorganik sederhana seperti CO2, komponen nitrogen terlarut dan

fosfat.

Kemampuan fitoplankton untuk berfotosintesis, seperti

tumbuhan darat lainnya, dapat dimanfaatkan seoptimal mungkin

untuk menyerap CO2. Berdasar reaksi fotosintesis disimpulkan

bahwa jumlah CO2 yang dipakai oleh fitoplankton untuk fotosintesis

adalah sebanding dengan jumlah materi organik C6H12O6 yang

dihasilkan.

Alasan utama pemilihan fitoplankton sebagai biota yang dapat

dimanfaatkan secara optimal untuk mengurangi emisi CO2 adalah

karena meskipun jumlah biomasa fitoplankton hanya 0,05%

biomassa tumbuhan darat namun jumlah karbon yang dapat

digunakan dalam proses fotosintesis sama dengan jumlah C yang

difiksasi oleh tumbuhan darat (~50-100 PgC/th) (Bishop & Davis,

2000). Selain itu,sistem alga diketahui mampu menghilangkan CO2

(dan NOx) dari cerobong asap dimana untuk keperluan itu

diperlukan teknologi pembudidaya alga berupa fotobioreaktor.

Dengan teknologi fotobioreaktor ini, tingkat produktivitas alga dapat

ditingkatkan menjadi 2 hingga 5 kali lebih tinggi dari kondisi

normalnya. Gas CO2 yang keluar dari cerobong asap selanjutnya

dapat langsung disambungkan ke fotobioreaktor dan dimanfaatkan

oleh alga untuk pertumbuhannya melalui mekanisme fotosintesis.

20

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

1. Karbon dioksida adalah sejenis senyawa kimia yang terdiri dari dua atom

oksigen yang terikat secara kovalen dengan sebuah atom karbon.

2. Sifat – sifat :

a. Gas tidak berwarna, tidak berbau, tidak berasa.

b. Udara bebas mengandung 0,03% CO2 (konsentrasi CO2 yang relatif

rendah ini disebabkan oleh absorbsi CO2 oleh tana-man selama

fotosintesis).

3. Standar NAB karbon dioksida adalah 5000 bds.

4. Dampak positif karbon dioksida adalah untuk proses fotosintesis, di

dalam industri makanan dan minuman, bahan pemadam kebakaran, untuk

memproduksi Sodium Carbonat Na2CO3, sodium bikarbonat NaHC03

dan bahan kimia lainnya dan sebagai pelarut yang baik.

5. Dampak negatif karbondioksida bagi lingkungan :

a. Melubangi lapisan Ozon

b. Efek rumah kaca, cahaya dan panas matahari yang masuk kebumi

tidak dapat di lepas ke luar angkasa secara kosmis.

c. Meningkatkan suhu bumi secara global beberapa derajat.

d. Mencairkan es kutub sehingga meningkatkan permukaan air laut.

Bagi kesehatan :

a. Gas CO2 dalam kadar tinggi dapat mengganggu kesehatan.

Pada kadar 3%, menyebabkan dysponea dan pusing kepala. Pada

kadar 10%, menyebabkan gangguan penglihatan, tinitus, tremor dan

pingsan.

b. CO2 mempunyai berat jenis lebih besar dari udara yaitu 1,52.

Keracunan CO2 dapat terjadi bila seseorang masuk ke dalam sumur

tua atau gua, di-mana CO2 tersebut terdapat pada bagian terendah.

21

c. Penyebab keracunan yang lain : seseorang kontak dengan dry ice

atau peristiwa mele-daknya tabung yang berisi CO2.

6. Teknik pengelolaan/penanggulangan

a. Teknologi penyerapan karbondioksida dengan kultur fitoplankton

b. Penanganan karbondioksida yang berasal dari pembakaran bahan

bakar fosil

c. Startegi menurunkan emisi karbon

d. Reboisasi

22

DAFTAR PUSTAKA

www.curb-air.org

http://hends86.wordpress.com/2011/07/01/karbon-dioksida-co2-efek-dan-penanganannya/

http://id.wikipedia.org/wiki/Karbon_dioksida

http://id.wikipedia.org/wiki/Pencemaran_udara

http:lsonearth.wordpress.com/artikrl/pencemaran/pencemaran-udara

http://kolom-bacaan.blogspot.com/2012/03/karbon-dioksida-co2.html

http://pusatgamat.com/artikel-artikel/bahaya-emisi-karbondioksida

http://wawan-junaidi.blogspot.com/2009/11/sifat-sifat-karbon-dioksida.html

23