jurnal lingkungan bagus

5/19/2018 jurnal lingkungan bagus

1/6

1

GLOBAL COOLER ROOF (GCR): KONSEP BANGUNAN PENGOLAH EMISI

KENDARAAN BERMOTOR SEBAGAI SALAH SATU SOLUSI GLOBAL

WARMING

Akhmad Alkhabib1). I Putu Ellsa Sarassantika2). Dedy Manudianto3). Chiendy Fajjaraini Ratna Julia4)1, 2, 3Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, ITS Surabaya

Email: [email protected]

Email:[email protected]: [email protected]

4Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, ITS Surabaya

Email:[email protected]

Abstract

The concept of building a traffic light as a complement to the processing vehicle emissions causesglobal warming called Global Cooler Roof (GCR). GCR shaped like a roof over the roadconsisting of two frames, the main frame and roof truss. The main order forms concrete columnsand beams, roof truss is made around the ground used as roof trusses as well as limiting the productdimension. Roof frame is made of iron frame. The main structure in the form of a slab of concreteas a bridge pylon built on both ends (left and right) product. The center of the flue products wasmade from used containers, which were mounted inside the air purifier material suckles adapt Monocylinder chimney. GCR has exhaust fan as a puller emissions into the chimney. Cooler Roof globaluses solar panels as a source of energy. The inside of the chimney is modified into a special roomtreatment of emissions. At the border there is a maze arrangement forming successive layers ofcoconut fiber, sponge, and activated carbon. Coconut fiber serves to filter out larger material, such

as dust, ash, and others. Spoon serves to absorb the liquid vapor. Activated carbon is very beneficial,i.e., to filter emission gases (CO2, NOx, Pb, CH4 etc.). Air and exhaust gases exit through the hole.

So at the end of the clean air were out into the environment through the outlet.Keywords: Global Cooler Roof, emissions, global warming.

1. PENDAHULUAN

Transportasi merupakan salah satu

penyebab terjadinya global warming.Kebutuhan transportasi yang banyakmenggunakan bahan bakar minyak danmenghasilkan CO2. Hal ini ditambah lagidengan kecenderungan manusia untukmenggunakan kendaraan pribadi. Sumbangan

seluruh sektor transportasi terhadap emisi gasrumah kaca mencapai 13,1%. Sektor

transportasi dapat dibagi menjadi transportasidarat, laut, udara, dan kereta api. Sumbanganterbesar terhadap perubahan iklim berasal daritransportasi darat (79,5%), disusul kemudianoleh transportasi udara (13%), transportasilaut (7%), dan terakhir kereta api (0,5%).

Seperti yang kita lihat, ketika kendaraan

bermotor berhenti di traffic light, mesin tetapdibiarkan hidup. Padahal dalam keadaan diam

gas yang keluar dari knalpot relative kecil

akan terdispersi sehingga akan terakumulasi

di area tersebut dan tentunya tidak baik bagikesehatan tubuh yang menghirupnya.

Melihat keadaan ini, peneliti terinspirasiuntuk mengkaji permasalahan dalam bidangtransportasi darat yang memfokuskan pada

pengelolaan gas emisi sisa pembakarankendaraan bermotor yang pada akhirnyamampu menahan lajuglobal warming. Selain

itu, produk yang dihasilkan sebisa mungkinmengedepankan keefektifan, sehingga tidak

ada bagian produk yang terabaikan. Denganbegitu, produk akan bernilai guna lebih dan

menginspirasi masyarakat.Inovasi yang kami berikan berupa konsep

bangunan pelengkap pada traffic light sebagaipengolah emisi kendaraan penyebab globalwarming bernama Global Cooler Roof(GCR).Tujuan utama dari produk ini adalahmengolah gas emisi hasil kendaraan bermotor

menjadi udara yang bebas emisi dan bahan

berbahaya yang dapat mempercepat laju
mailto:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]:[email protected]


2/6

2

global warming di kemudian hari. Dan jugasebagai tanggung jawab ilmu teknik sipil dan

teknik lingkungan dalam melengkapi fasilitastransportasi terkait pemanasan global.

2. METODE

Metode yang dilakukan mencakup studiliteratur dan rancang bangun produk.1. Studi Literatur

Mengumpulkan data mengenai atauberhubungan dengan rancang bangunGCR ini dari berbagai literatur dan pustakainternet.

2. Rancang Bangun ProdukLangkah-langkah perancangan GCR

adalah sebagai beikut.

Pertama adalah menentukan bentuk fisik.GCR berbentuk seperti atap di atas ruasjalan. Rangka utama atap berupa kolomdan balok beton, dibuat di sekeliling

rangka atap yang digunakan sebagaipijakan rangka atap sekaligus pembatas

dimensi produk. Rangka atap terbuat darirangka besi, yang di bagian atasnyaditanami tumbuhan hijau. Strukturutamanya berupa tiang beton sepertipylonpada jembatan yang dibangun di keduaujung (kiri dan kanan) produk. Untukmembantu distribusi beban sekaligusmemperkuat struktur, digunakan kabelpenggantung yang juga terdapat padajembatan bentang panjang. Pada bagiantengah rangka atap terdapat cerobong yangterbuat dari kontainer bekas, yang didalamnya sudah terpasang susunan bahan

penjernih udara yang mengadaptasicerobong Monosilinder karena dilengkapi

exhaust fansebagai penarik emisi ke atas,Global Cooler Roof memakai listrik

sebagai sumber energinya, sehingga kamimemasang panel surya di atas cerobonguntuk keperluan sumber energi. Di bagian

belakang produk dilengkapi tangga untukkeperluan pemeliharaan.

Kedua adalah menentukan Dimensi.Dimensi GCR bisa disesuaikan dengankebutuhan, kondisi, dan lingkungansekitar. Di Indonesia, rata-rata lebar jalanuntuk satu arah (tipe 2/2 UD) yaitu 3,5meter.Panjang produk bisa disesuaikan dengan

kondisi jalan, tingkat kepadatan jalan, dan

lain sebagainya. Rancangan awalnya,GCR memiliki panjang 20 meter, sekitar

lima antrean mobil pribadi.GCR dirancang memiliki tinggi atap yang

lebih tinggi dari kendaraan dan trafficlight, dengan tinggi 4 meter yangmemungkinkan kendaraan tinggi seperti

truk pengangkut mobil unytuk melintas.Tinggi GCR pun dapat dikurangi sesuai

dengan jenis kendaraan yang lewat dibawahnya.Jika pada nantinya diimplementasikanuntuk tipe jalan lebih dari 2 lajur, makaproduk GCR dibuat di sisi jalan lainnya(satu sisi satu lajur). Hal ini dilakukanuntuk menghindari gagal struktur akibat

besarnya beban yang dipikul oleh strukturutama.

Gambar 1. Dimensi Produk GCR

Ketiga adalah menentukan fungsi kerjabagian. Berikut akan dijelaskan secaralebih rinci bagian-bagian GCR

berdasarkan deskripsi fisik di atas besertafungsi dan sistem kerja produk ini.

a. Struktur Penyangga Utama

Struktur penyangga utama GlobalCooler Roof yang disusun sedemikianrupa seperti kantilever, sehinggapengguna jalan mudah melintas

sekaligus tidak menggunakan banyakruang. Pylon dengan kabel penggantungpada ujung struktur mengadaptasikonstruksi jembatan bentang panjangsehingga dapat memberi kekuatanstruktur, distribusi beban yang baik dannilai estetika ketekniksipilan padaproduk ini


3/6

3

Gambar 2. Struktur Penyangga Utama

b. Struktur Rangka AtapAtap yang di desain melengkungmenjadi komponen penting pada produk

ini. Berfungsi sebagai jalur mengalirnyaemisi kendaraan bermotor ke dalamcerobong sehingga menambahkeefektifan penyaringan emisi tersebut.Dengan begitu, polutan tidak keluar darisistem GCR.Rangka atap terbuat dari rangka besi.Prinsip rangka atap ini seperti pergolapada bangunan-bangunan sipil

umumnya. Desain dibuat berlubangdipilih untuk mempertahankan efeklingkungan seperti angin, cahayamatahari.

Gambar 3. Struktur Rangka AtapUntuk itulah penerapan teknik atap

berlubang yang dipadukan denganteknikgreen roof merupakan solusi yangbijaksana dan banyak manfaat yang bisadidapatkan. Sinar matahari yangawalnya berlebih akan disaring dengandedaunan tanaman, sehingga tidakterkesan silau. Selain itu, teknik greenroofini bersifat penghijauan. Tumbuhanhijau bisa menyerap karbon dioksida

(CO2) yang dihasilkan kendaraan

bermotor dan menghasilkan oksigenmelalui proses fotosintesis, sehingga

udara di sekitarnya menjadi jauh lebihbersih dan efek buruk global warming

dapat diantisipasi. Green roofjuga dapatmemberikan efek rindang, sejuk, danasri akibat kesan hijau dan alaminya.

Kesan ini dapat membuat kota yanghijau seperti habitat yang alami.

Gambar 4. Struktur Rangka dan Green Roof

c. Cerobong Pengolah Emisi

Pada bagian tengah atap terdapatcerobong tempat gas emisi hasilpembakaran kendaraan diolah.

Cerobong ini memanfaatkan kontaineryang sudah tidak dipakai lagi. Denganbegini, kita mendapat nilai penting yaituRecycle. Dengan Recycle kontainerbekas ini, kita dapat mengurangi limbah,menghindari polusi akibat pembakaranlimbah tersebut, mengurangikemungkinan menjadi sarang nyamuk,dan lain-lain sehingga akan lebih ramahlingkungan dan akan mengurangidampak burukglobal warming.Selain itu, kontainer bekas yang telah

menjadi cerobong asap memiliki lahankosong di pemukaannya, yang dapat kitagunakan untuk memasang iklan-iklanpeduli lingkungan dan anti-globalwarming. Jadi, secara tidak langsung

kita dapat bersosialisasi danmenginspirasi masyarakat untuk

menumbuhkan kepedulian terhadaplingkungannya.


4/6

4

Gambar 5. Detail Cerobong Pengolah Emisi

d. Panel SuryaTelah disebutkan di atas bahwaventilation fan (exhaust fan)

membutuhkan sumber energi listrikuntuk bekerja. GCR tidak memanfaatkanlistrik dari luar (PLN), namunmemproduksi sumber energi sendirimelalui panel surya. Panel suryadiletakkan di atas cerobong untukmenangkap cahaya matahari, dan diolahmelewati controller. Energi kemudian

disimpan dalam baterai, dan diubahmenjadi listrik AC menggunakaninverter pada saat digunakan.Pemanfaatan panel surya ini menjadikan

GCR lebih hemat energi, ramahlingkungan, dan mengurangi dampakburukglobal warming.

Gambar 6. Panel Surya

Gambar 7. Inverter Listrik dan Baterai PanelSurya

3. Menentukan sistem kerja GCRSistem kerja GCR cukup sederhana. Dibagian bawah cerobong, terdapat

ventilating fan (exhaust fan) yangberfungsi untuk menarik udara ke dalamcerobong, dengan menempatkan mesin di

bawah sedangkan kipas menghadap keatas. Dengan penempatan seperti ini, udaraakan mengalir ke arah atas. ventilating fan(exhaust fan) ini menggunakan energilistrik. Kipas juga dilengkapi tombol on-off sebagai pengatur kapan produkdigunakan atau tidak, sebagai langkahpenghematan energi.

Gambar 8.Exhaust Fan

Bagian dalam cerobong dimodifikasimenjadi ruangan khusus pengolahanemisi. Di sini, kami mengadaptasi metodecerobong Mono silinder. Adapunkeunggulan metode ini antara lain

bahannya mudah didapatkan, biaya kecil,sederhana, dan mampu mengurangi

dampak pencemaran. Secara garis besar, didalam cerobong dengan metode ini diisidengan bahan-bahan penyaring udara danpolutannya yang tersusun seperti labirin

untuk mengefektifkan penyaringan.


5/6

5

Bahan-bahan tersebut antara lain adalahserabut kelapa, spon, dan karbon aktif.

Gambar 9. Detail Komponen PenyaringUdara

Asap, gas, dan partikulat masuk melaluilubang inlet, kemudian melalui celah-celah labirin, jadi asap kontak denganadsorben secara tidak langsung. Pada bataspembentuk susunan labirin inilah terdapatberturut-turut lapisan serabut kelapa, spon,

dan karbon aktif. Serabut kelapa berfungsiuntuk menyaring material lebih besar,

seperti debu, abu, dan lainnya. Sponberfungsi untuk menyerap uap cair.Karbon aktif sangat besar manfaatnya,

yaitu untuk menyaring gas-gas emisi (CO2,NOx, Pb, CH4, dan lain sebagainya). Udara

kemudian keluar melalui lobang gasbuang. Sehingga pada akhir proses udarabersih keluar ke lingkungan melalui outlet.

Gambar 10. Sirkulasi Udara di Cerobong

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Untuk mengetahui bentuk, bagian-

bagian, serta fungsi dari bangunan GCR maka

pembuatan prototype sanat diperlukan.Berikut Langkah-langkah pembuatan atau

pembangunanprototype GCR:a. Menentukan skala prototypedari desain

dan perencanaan produk.b. Membeli alat dan bahan yang diperlukandalam pembuatan.

c. Membuat prototype GCR secarakeseluruhan.

d. Membuatprototype lingkungan saat GCRdirealisasikan.

e. Memasang komponen kelistrikan untukmemutar kipas dan pencahayaanprototype.

f. Finishingdan pemasangan tutup kaca.

Setelah pembuatan prototype ini, akandilakukan uji coba produk yang dilakukan diruangan tertutup. Hal yang akan diamati yaitukeefektifan exhaust fan dalam mengalirkanemisi ke dalam cerobong dan produk emisihasil olahan yang keluar dari cerobong.

Setelah dilakukan percobaan denganobjek gas kendaraan yang diganti dengan obat

nyamuk bakar membuktikan bahwa exhaustfan yang kami rancang efektif dalammengalirkan gas ke dalam cerobong.

Sedangkan gas emisi yang dihasilkan dari

kendaraan bermotor seperti CO2 dapatdimanfaatkan oleh tanaman menjalar dibagian atap GCR, dengan bantuan cahaya

matahari akan menghasilkan O2 denganproses fotosintesis. Tanaman yang kamimanfaatkan adalah tanaman sirih denganpertimbang luasan permukaan daun yangcukup untuk menyerap gas CO2.

Perhitungan efisiensi emisi yang terserapdilakukan dengan studi literatur penelitianyang telah dilakukan. Tanaman sirih denganperkiraan luas permukaan daun adalah 0.6 m2.Menurut Patil V dkk, tanaman mampumenyerap CO2 sebanyak 210 gCO2 per m2per tahun. Sehingga gas CO2 yang mampu diserap oleh tanaman pada GCR adalah :

Jumlah (gCO2per jam) =

= luas atap GCR (m2) x kemampuan tanaman(210 gCO2 per m2per tahun)/8760 jam

= 20m x 3.5m x 210 gCO2 per m2

tahun/8760jam


6/6

6

= 1.7 gCO2per jamMenurut referensi, jumlah emisi yang

dihasilkan oleh satu buah kendaraan motoradalah 404 gram/jam. Kami mengasumsikan

bahwa jumlah kendaraan motor yang berhentidi traffic light sebanyak 25 buah. Jadi jumlahemisi total yang dihasilkan oleh kendaraan

motor adalah sebanyak 10100 gram/jam.Sedangkan karbon aktif dengan ukuran

2.5meter x 2.5meter x 0.02meter, kita akanmendapatkan luasan permukaan karbon aktifsemua lapisan, sehingga luasan permukaankarbon aktif didapatkan 18.75m2.kemampuan penyerapan gas oleh karbon aktifdapat di hitung dengan rumus :

(/) (2)

Disini gas yang masuk ke dalam cerobongtidak 100% masuk, karena gas terdispersikarena adanya faktor angin, dengan asumsi10% gas terdispersi maka gas emisi yangmasuk ke dalam cerobong adalah 9090gram/jam. Asumsi 10% karena sebagian besargas terdispersi secara horizontal daripadavertical. Sehingga kemampuan penyerapan

gas oleh karbon aktif adalah 484.8 gram/m2per jam. Efisiensi penyerapan gas oleh karbon

aktif adalah 484.8 gram/m2per jam.

4. KESIMPULAN

Konsep bangunan Global Coller Roof

dengan memanfaatkan tanaman sirih dibagian atap, adanya exhaust fan di bawah

cerobong, dan susunan penyaring udaradalam cerobong membuktikan GCR efektifdalam mengolah emisi kendaraan di trafficlight. Gas CO2 yang mampu diserap olehtanaman sirih adalah sebanyak 1.7 gCO2per

jam, dan gas emisi lainnya seperti SOx, NOxdapat di serap oleh karbon aktif sebanyak484.8 gram/m2per jam.

5. REFERENSI

[1] Pusat Dokumentasi dan Informasi IlmiahLembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia.1999. Arang Aktif dari TempurungKelapa. Pusat Dokumentasi danInformasi Ilmiah Lembaga IlmuPengetahuan Indonesia: Jakarta.

[2] Aryafatta. 2008. Meningkatkan NilaiArang Tempurung Kelapa jadi Karbon

Aktif. Bisnis: Indonesia[3] Patil V, Singh A, Naik N, Seema U, dan

Sawant B. 2012. Carbon Sequestration inMangroves Ecosystems. 7 (1): 2-8.[4] Puspitahati C. dan Bambang D. 2011.

Studi Kinerja Biosand Filter dalamMengolah Limbah Laundry dengan

Parameter Fosfat. ITS Press: Surabaya.[5] Rahmawati A., Cornelius N.S., dan

Anggara B. 2006. Penyehatan UdaraCerobong Asap Model Mono SilinderGas Dalam Penerapanya Di SektorIndustri Skala Perumahan. DepartemenKesehatan Republik Indonesia Politeknik

Kesehatan Yogyakarta KesehatanLingkungan: Jakarta.

[6] Nathanael D. 2007. Solusi TepatMenghadapi Global Warming. KonsepTenologi TEKIM ITB: Bandung.

[7] Oktopianto Y. 2011. Rumah HematEnergi. Civilstation: Jakarta

[8] Wikipedia. 2008. Gas Rumah Kaca.

(URL:http://en.wikipedia.org/wiki/gas_rumah_kaca). Diakses: 15 Agustus 2012.

[9] Wikipedia. 2012. Pencemaran Udara.(URL:http://en.wikipedia.org/wiki/pence

maran_udara) Diakses: 16 Agustus 2012.
http://en.wikipedia.org/wiki/gas_rumah_kacahttp://en.wikipedia.org/wiki/gas_rumah_kacahttp://en.wikipedia.org/wiki/pencemaran_udarahttp://en.wikipedia.org/wiki/pencemaran_udarahttp://en.wikipedia.org/wiki/pencemaran_udarahttp://en.wikipedia.org/wiki/pencemaran_udarahttp://en.wikipedia.org/wiki/gas_rumah_kacahttp://en.wikipedia.org/wiki/gas_rumah_kaca

jurnal lingkungan bagus

Documents