PENDAHULUAN

A. Latar BelakangKarbon dioksida atau CO2, semua orang mengenal senyawa ini sebagai gas, tak berbau, tak berwarna, tak beracun dan berasal dari setiap mekanisme pembakaran maupun metabolisme. Gas Karbon dioksida pertama kali diamati keberadaannya oleh Van Helmont, tahun 1577.Karbon dioksida adalah senyawa kimia yang terdiri dari dua atom oksigen terikat kovalen dengan atom karbon. Berbentuk gas pada temperatur dan tekanan standar dan berada di atmosfer. Konsentrasi karbon dioksida di atmosfer bumi 387 pp. Massa atmosfer bumi adalah 5,141018 kg, sehingga massa total karbon dioksida atmosfer adalah 3,01015 kg (3.000 gigaton). 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. Karbon dioksida tidak berbentuk cair pada tekanan di bawah 5,1 atm tetapi berbentuk padat pada temperatur di bawah -78 C. Dalam bentuk padat, karbon dioksida disebut es kering.CO2 adalah oksida asam. Efek ini disebabkan oleh pelarutan gas di membran mukosa dan saliva, membentuk larutan asam karbonat yang lemah. 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.B. Rumusan MasalahBedasarkan latar belakang di atas dapat dirumuskan masalah yaitu:a. Apa saja sifat-sifat yang ada di karbon dioksida?b. Apa manfaat karbon dioksida bagi makhluk hidup?c. Apa dampak karbon dioksida bagi makhluk hidup?d. Bagaimana cara menurunkan emisi karbon?C. Tujuan dari makalah ini adalah:a. Untuk mengetahui manfaat dan dampak karbon dioksida bagi makhluk hidup

PEMBAHASAN

Karbon dioksida adalah senyawa kimia yang terdiri dari dua atom oksigen terikat kovalen dengan atom karbon. Berbentuk gas pada temperatur dan tekanan standar dan berada di atmosfer. Konsentrasi karbon dioksida di atmosfer bumi 387 pp. Massa atmosfer bumi adalah 5,141018 kg, sehingga massa total karbon dioksida atmosfer adalah 3,01015 kg (3.000 gigaton). 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. Karbon dioksida tidak berbentuk cair pada tekanan di bawah 5,1 atm tetapi berbentuk padat pada temperatur di bawah -78 C. Dalam bentuk padat, karbon dioksida disebut es kering.CO2 adalah oksida asam.

Ini adalah beberapa sifat dari karbon dioksida diantaranya adalah sifat fisika dan kimia. Dan proses terjadinya sebagai berikut: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/m, 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 56,6C . Titik kritis karbon dioksida adalah 7,38 MPa pada 31,1C.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 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.

Berikut ini adalah beberapa manfaat dari penggunaan karbon dioksida bagi makhluk hidup , antara lain :a.Peranan biologisKarbon dioksida adalah hasil akhir dari organisme yang mendapatkan energi dari penguraian gula, lemak, dan asam amino dengan oksigen sebagai bagian dari metabolisme dalam proses yang dikenal sebagai respirasi sel. Hal ini meliputi semua tumbuhan, hewan, kebanyakan jamur, dan beberapa bakteri. Pada hewan tingkat tinggi, karbon dioksida mengalir di darah dari jaringan tubuh ke paru-paru untuk dikeluarkan. Pada tumbuh-tumbuhan, karbon dioksida diserap dari atmosfer sewaktu fotosintesis.b.Peranan pada fotosintesisTumbuh-tumbuhan mengurangi kadar karbon dioksida di atomosfer dengan melakukan fotosintesis, disebut juga sebagai asimilasi karbon, yang menggunakan energi cahaya untuk memproduksi materi organik dengan mengkombinasi karbon dioksida dengan air. Oksigen bebas dilepaskan sebagai gas dari penguraian molekul air, sedangkan hidrogen dipisahkan menjadi proton dan elektron, dan digunakan untuk menghasilkan energi kimia via fotofosforilasi. Energi ini diperlukan untuk fiksasi karbon dioksida pada siklus Kalvin untuk membentuk gula. Gula ini kemudian digunakan untuk pertumbuhan tumbuhan melalui repirasi. Walaupun terdapat lubang angin, karbon dioksida haruslah dimasukkan ke dalam rumah kaca untuk menjaga pertumbuhan tanaman oleh karena konsentrasi karbon dioksida dapat menurun selama siang hari ke level 200 ppm. Tumbuhan memiliki potensi tumbuh 50 persen lebih cepat pada konsentrasi CO2 sebesar 1.000 ppm. Tumbuh-tumbuhan juga mengeluarkan CO2 selama pernapasan, sehingga tumbuhan yang berada pada tahap pertumbuhan sajalah yang merupakan penyerap bersih CO2. Sebagai contoh, hutan tumbuh akan menyerap berton-ton CO2 setiap tahunnya, namun hutan matang akan menghasilkan CO2 dari pernapasan dan dekomposisi sel-sel mati sebanyak yang dia gunakan untuk biosintesis tumbuhan. Walaupun demikian, hutan matang jugalah penting sebagai buangan karbon, membantu menjaga keseimbangan atmosfer bumi.c.Peranan Industriuntuk peranan industri ini adalah pembuatan alat pemadam kebakarand.Teknologi Penyerapan Karbondioksida dengan Kultur FitoplanktonSelain 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. 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.

Selain mempunyai beberapa manfaat bagi makhluk hidup, disamping itu ada juga beberapa dampak karbon dioksida yang berlebihan jika penggunaannya tidak sesuai, antara lain :a.Di atomosfer bumiKarbon dioksida di atmosfer bumi dianggap sebagai gas kelumit dengan konsentrasi sekitar 385 ppm berdasarkan volume dan 582 ppm berdasarkan massa. Oleh karena aktivitas manusia seperti pembakaran bahan bakar fosil, penggundulan hutan, penggunaan listrik berlebihan, adanya penggunaan rumah kaca. Konsentrasi karbon dioksida di atmosfer telah meningkat sekitar 35%.b.Di samuderaTerdapat 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.c.Karbon dioksida sebagai Penyebab Global WarmingSalah satu penyebab global warming adalah emisi karbon dioksida yang sangat tinggi. Menurut struktur kimianya, bahan bakar yang juga disebut hidrokarbon terdiri dari rantai atom 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 karbon monoksida yang sangat beracun. Gas Rumah Kaca harus dikurangi. Jadi harus dibangun sistem industri dan transportasi yang tidak bergantung pada bahan bakar fosil (minyak bumi dan batu bara). Karena Perubahan Iklim adalah masalah global, penyelesaiannya pun mesti secara internasional. Karbon dioksida 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.d. Penanganan Karbondioksida yang Berasal dari Pembakaran Bahan Bakar FosilMasalah 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, 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. 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 yaitu :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.

Produksi dalam skala industriKarbon dioksida secara garis besar dihasilkan dari enam proses:1. Sebagai hasil samping dari pengilangan ammonia dan hidrogen, di mana metana dikonversikan menjadi CO2.2. Dari pembakaran kayu dan bahan bakar fosil;3. Sebagai hasil samping dari fermentasi gula pada proses peragian bir, wiski, dan minuman beralkohol lainnya;4. Dari proses penguraian termal batu kapur, CaCO3;5. Sebagai produk samping dari pembuatan natrium fosfat;6. Secara langsung di ambil dari mata air yang karbon dioksidanya dihasilkan dari pengasaman air pada batu kapur atau dolomit.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). Dimana reboisasi adalah Salah satu cara untuk mereduksi keberadaan kadar karbondioksida yang berlebih adalah dengan penghijauan.Beberapa tanaman akan sangat baik dalam penyerapan CO2.

Cara untuk Menurunkan Emisi Karbon15 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.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%Masih jarang nih di Indonesia yang memakai Batubara.Tetapi batubara walaupun polutannya rendah tapi pelepasan karbonnya cukup banyak.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 Indonesia12. Meningkatkan pembangkit hidrogen tenaga angin, untuk membuat bahan bakar hidrogen bagi mobil, sebesar 50 kali kapasitas yang ada sekarang.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.

III. KESIMPULAN

Karbon dapat kembali ke atmosfer dengan berbagai cara pula, yaitu:1. 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.2. 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.3. 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.4. 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.5. Di permukaan laut dimana air menjadi lebih hangat, karbon dioksida terlarut dilepas kembali ke atmosfer.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.