co2.doc
TRANSCRIPT
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