Pada dasarnya pembatasan sifat fisika-kimia bahan bakar pada spesifikasi ditujukan untuk memberi jaminan kepada konsumen atau masyarakat mengenai mutu bahan bakar yang berhubungan proses pembakaran dalam mesin atau unjuk kerja mesin, stabilitas dan keselamatan bahan bakar dalam penanganan dan penyimpanan. Namun saat ini tuntutan global sudah sangat kuat agar spesifikasi bahan bakar menjamin keharmonisan antara unjuk kerja mesin dan pelestarian lingkungan.
Secara umum kualitas bahan bakar disuatu negara tidak statis, terus berkembang sesuai dengan tekanan yang berbeda seperti perkembangan teknologi mesin kendaraan, harga minyak mentah, jaminan suplai, dan pertimbangan lingkungan (6). Di Indonesia saat ini masih ditambah dengan kondisi politik, sosial, ekonomi yang masih tidak menentu sehingga berpengaruh pada masih tingginya subsidi dan keterbatasan kemampuan kilang.
Karakteristik Bensin yang Berpengaruh pada LingkunganBahan bakar bensin adalah campuran
yang kompleks dari distilasi hidrokarbon antara sekitar 30 oC sampai 210 oC yang terdiri dari 200-300 komponen pada kisaran hidrokarbon C4 sampai C11 (7). Polusi di atmosfer yang disebabkan oleh bahan bakar bensin dapat terjadi dari dua kejadian (6) : a.Emisi karena penguapan (evaporative emissions), yaitu komponen organik yang mudah menguap (VOC-volatile organic compounds), b.Emisi gas buang (exhaust emissions), yaitu emisi CO, HC dan Nox.
Kontribusi VOC di atmosfer 25% dari hidrokarbon gas buang, 10% dari penguapan (evaporative losses) di kendaraan dan 2% penguapan dari pengisian bahan bakar (refueling) (6f). Karakteristik bensin yang berpengaruh pada pencemaran udara baik dari emisi karena penguapan maupun dari emisi gas buang adalah kandungan timbal, volatilitas, kandungan sulfur dan komposisi hidrokarbon yang diuraikan berikut ini.
a. Kandungan Timbal Timbal dalam alkyl lead compound digunakan sebagai aditif peningkat angka oktana bahan bakar bensin. Aditif TEL (Tetra Ethyl Lead) adalah aditif peningkat angka oktana yang paling efektif dan murah dibanding bahan yang lain, namun merupakan bahan beracun yang sifatnya akumulatif dan sangat berbahaya serta dapat merubah fungsi metabolisme, menurunkan IQ terutama bagi anak-anak. Karena bahayanya inilah negara-negara yang peduli akan lingkungan sudah meninggalkannya.
b. Volatilitas Karakteristik volatilitas bensin diukur dengan dua standar metode test yaitu distilasi ASTM dan Tekanan Uap Reid. Bensin mengandung komponen dengan boiling point rendah yang cukup besar. Volatilitas bahan bakar bensin berhubungan dengan kinerja mesin yaitu kemudahan starting, pemanasan mesin (warm up) dan masalah vapor lock serta dilusi bahan bakar ke ruang kruk-as (crank case). Bensin harus cukup mudah menguap agar mudah start, waktu warm-up cepat, dan dapat terdistribusi dengan baik ke semua silinder mesin. Namun jika terlalu mudah menguap maka akan hilang menguap ke udara secara berlebihan yang menjadi evaporative emission. Komponen yang mempunyai boiling point terlalu tinggi cenderung meningkatkan emisi HC. Dengan demikian perlu pembatasan karakteristik volatilitas (distilasi dan tekanan uap Reid) bahan bakar bensin. Peralatan yang digunakan sesuai ASTM D 323 seperti berikut :
c. Kandungan Sulfur Sulfur dalam bensin akan berubah menjadi oksida sulfur pada gas buang kendaraan bermotor. Menurunkan kandungan sulfur akan menurunkan NOx dan emisi beracun serta menaikkan efisiensi katalis pada konverter katalitik pengujian menggunakan metoda ASTM D 1266 , gambar alat seperti di bawah ini
d. Kandungan Aromatik dan Benzene Aromatik adalah molekul bahan bakar yang paling tidak mengandung satu ring benzene. Aromatik merupakan komponen yang mempunyai angka oktan tinggi dan benzen adalah zat beracun yang mengakibatkan carcinogen. Pembakaran aromatik dapat meningkatkan deposit (endapan kerak) pada ruang bakar dan meningkatkan emisi HC, CO dan NOx pada gas buang. Pembakaran aromatik juga akan menghasilkan carcinogen benzene pada gas buang yang akan menjadi emisi beracun. Menurunkan kandungan benzene dalam bensin akan mengurangi sejumlah benzene baik karena penguapan ataupun dari gas buang.
e. Kandungan Olefin Olefin dalam bensin ada juga yang ber angka oktana tinggi namun kandungan olefin yang terlalu tinggi memungkinkan terbentuknya gum (getah purwa) karena ketidak stabilannya terhadap panas. Gum atau deposit akan terbentuk di sistim pemasukan bahan bakar. Mengurangi kandungan olefin dalam bensin akan cenderung menurunkan emisi NOx dan jumlah olefin dalam evaporative emission. Olefin adalah komponen beracun dan lebih reaktif dalam pembentukan ozone dibandingkan parafin dan napthene.
f. Angka Oktana Angka oktana tidak secara langsung berpengaruh pada emisi gas buang namun merupakan karakteristik utama pembakaran. Angka oktana adalah karakteristik anti knock atau detonasi dalam ruang bakar. Angka oktana bensin yang lebih rendah dari kebutuhan mesin akan cenderung menghasilkan knock dan pembakaran tidak sempurna sehingga meningkatkan emisi CO, HC dan NOx serta akan menurunkan tenaga mesin, meningkatkan konsumsi bahan bakar. Ada 2 metoda pengujian angka oktana yaitu angka oktana Riset (RON) dan angka oktana Motor (MON). Spesifikasi bensin Indonesia menggunakan angka oktana Riset. Kendaraan baru saat ini sudah ada yang melengkapi alat sensor knock yang secara otomatis akan mengatur saat pengapian sesuai dengan angka oktana bahan bakar yang digunakan untuk mengurangi terjadinya knocking pengujian dilakukan dengan menggunakan mesin CFR ASTM D 2699 dan D2700, gambar alat yang digunakan sebagai berikut :
Karakteristik Minyak Solar yang Berpengaruh pada Lingkungan Minyak Solar adalah petroleum middle distillate yang digunakan sebagai bahan bakar mesin disel kendaraan. Minyak Solar terdiri dari C12 sampai C20 (atau lebih) dan mempunyai kisaran titik didih dari 250 oC sampai 370 oC. Beberapa karateristik yang berpengaruh pada pencemaran lingkungan diuraikan berikut ini. a. Kandungan Sulfur Sulfur dalam minyak Solar akan dibakar menjadi SO2 yang selanjutnya menjadi sulfat. Penurunan kandungan sulfur dalam minyak Solar akan mengurangi hujan asam, menurunkan emisi partikulat. Jika kendaraan menggunakan koverter katalitik maka Sulfur dalam minyak solar akan menurunkan efisiensi katalis. Metode yang digunakan ASTM D 1551
b. Kandungan Aromatik Aromatik akan menaikkan temperatur dalam silinder mesin sehingga akan menaikkan emisi NOx. Multi-ring aromatics dan polyaromatics hydrocarbon dalam bahan bakar disel dapat menaikkan partikulat. c. Distilasi Sifat distilasi minyak Solar mempengaruhi kinerja mesin dan emisi gas buang. Distilasi 50% yang rendah dapat menurunkan emisi partikulat. Emisi partikulat dan HC yang tidak terbakar akan meningkat jika distilasi 90% terlalu tinggi. Pengujiannya menggunakan metode ASTM D 86, dengan peralatan sebagai berikut :
d. Viskositas Viskositas minyak Solar sangat berpengaruh pada sistim pompa dan injeksi bahan bakar. Jika viskositas minyak Solar terlalu tinggi maka atomisasi bahan bakar kurang sempurna yang akan menghasilkan pembakaran tidak sempurna sehingga menaikkan emisi CO dan HC dalam gas buang. Viskositas minyak Solar yang terlalu rendah akan mengakibatkan penetrasi bahan bakar kedalam silinder kurang baik sehingga menurunkan tenaga dan efisiensi mesin disamping akan menurunkan sifat lubrisitas bahan bakar yang dapat berakibat keausan komponen sistim bahan bakar. Pengujian ini menggunakan metoda ASTM D 445, peralatan yang digunakan sebagai berikut :
Kandungan Timbal di Udara Besarnya kandungan timbal udara tergantung dari kandungan timbal pada bahan bakar yang dipakai untuk bahan bakar kendaraan. Semakin besar kandungan timbal pada bahan bakar, maka akan semakin besar kandungan timbal udara. Pada tahun 2000 sektor transportasi di Jabotabek telah mengkonsumsi bahan bakar bensin sekitar 3 juta kiloliter dengan kandungan timbal rata-rata 0,1 gram per liter, sehingga diperkirakan terjadi pencemaran timbal di udara sebesar 3 ratus ton. Adapun konsumsi bahan bakar bensin seluruh Indonesia (di luar Jabotabek) pada tahun yang sama adalah sekitar 6,2 juta kiloliter dengan kandunga timbal rata-rata 0,2 gram per liter, sehingga diperkirakan terjadi pencemaran timbal di udara sebesar 1,24 ribu ton. Pencemaran timbal ini sebagian besar akan terjadi di daerah perkotaan dan di daerah-daerah jalan yang memiliki intensitas kendaraan bermotor yang tinggi. Dengan demikian pada daerah-daerah tersebut pada saat ini telah menghadapi risiko tinggi terhadap dampak yang ditimbulkan.
Karakteristik Bensin yang Berpengaruh pada LingkunganBahan bakar bensin adalah campuran
yang kompleks dari distilasi hidrokarbon antara sekitar 30 oC sampai 210 oC yang terdiri dari 200-300 komponen pada kisaran hidrokarbon C4 sampai C11 (7). Polusi di atmosfer yang disebabkan oleh bahan bakar bensin dapat terjadi dari dua kejadian (6) : a.Emisi karena penguapan (evaporative emissions), yaitu komponen organik yang mudah menguap (VOC-volatile organic compounds), b.Emisi gas buang (exhaust emissions), yaitu emisi CO, HC dan Nox.
Kontribusi VOC di atmosfer 25% dari hidrokarbon gas buang, 10% dari penguapan (evaporative losses) di kendaraan dan 2% penguapan dari pengisian bahan bakar (refueling) (6f). Karakteristik bensin yang berpengaruh pada pencemaran udara baik dari emisi karena penguapan maupun dari emisi gas buang adalah kandungan timbal, volatilitas, kandungan sulfur dan komposisi hidrokarbon yang diuraikan berikut ini.
a. Kandungan Timbal Timbal dalam alkyl lead compound digunakan sebagai aditif peningkat angka oktana bahan bakar bensin. Aditif TEL (Tetra Ethyl Lead) adalah aditif peningkat angka oktana yang paling efektif dan murah dibanding bahan yang lain, namun merupakan bahan beracun yang sifatnya akumulatif dan sangat berbahaya serta dapat merubah fungsi metabolisme, menurunkan IQ terutama bagi anak-anak. Karena bahayanya inilah negara-negara yang peduli akan lingkungan sudah meninggalkannya.
b. Volatilitas Karakteristik volatilitas bensin diukur dengan dua standar metode test yaitu distilasi ASTM dan Tekanan Uap Reid. Bensin mengandung komponen dengan boiling point rendah yang cukup besar. Volatilitas bahan bakar bensin berhubungan dengan kinerja mesin yaitu kemudahan starting, pemanasan mesin (warm up) dan masalah vapor lock serta dilusi bahan bakar ke ruang kruk-as (crank case). Bensin harus cukup mudah menguap agar mudah start, waktu warm-up cepat, dan dapat terdistribusi dengan baik ke semua silinder mesin. Namun jika terlalu mudah menguap maka akan hilang menguap ke udara secara berlebihan yang menjadi evaporative emission. Komponen yang mempunyai boiling point terlalu tinggi cenderung meningkatkan emisi HC. Dengan demikian perlu pembatasan karakteristik volatilitas (distilasi dan tekanan uap Reid) bahan bakar bensin. Peralatan yang digunakan sesuai ASTM D 323 seperti berikut :
c. Kandungan Sulfur Sulfur dalam bensin akan berubah menjadi oksida sulfur pada gas buang kendaraan bermotor. Menurunkan kandungan sulfur akan menurunkan NOx dan emisi beracun serta menaikkan efisiensi katalis pada konverter katalitik pengujian menggunakan metoda ASTM D 1266 , gambar alat seperti di bawah ini
d. Kandungan Aromatik dan Benzene Aromatik adalah molekul bahan bakar yang paling tidak mengandung satu ring benzene. Aromatik merupakan komponen yang mempunyai angka oktan tinggi dan benzen adalah zat beracun yang mengakibatkan carcinogen. Pembakaran aromatik dapat meningkatkan deposit (endapan kerak) pada ruang bakar dan meningkatkan emisi HC, CO dan NOx pada gas buang. Pembakaran aromatik juga akan menghasilkan carcinogen benzene pada gas buang yang akan menjadi emisi beracun. Menurunkan kandungan benzene dalam bensin akan mengurangi sejumlah benzene baik karena penguapan ataupun dari gas buang.
e. Kandungan Olefin Olefin dalam bensin ada juga yang ber angka oktana tinggi namun kandungan olefin yang terlalu tinggi memungkinkan terbentuknya gum (getah purwa) karena ketidak stabilannya terhadap panas. Gum atau deposit akan terbentuk di sistim pemasukan bahan bakar. Mengurangi kandungan olefin dalam bensin akan cenderung menurunkan emisi NOx dan jumlah olefin dalam evaporative emission. Olefin adalah komponen beracun dan lebih reaktif dalam pembentukan ozone dibandingkan parafin dan napthene.
f. Angka Oktana Angka oktana tidak secara langsung berpengaruh pada emisi gas buang namun merupakan karakteristik utama pembakaran. Angka oktana adalah karakteristik anti knock atau detonasi dalam ruang bakar. Angka oktana bensin yang lebih rendah dari kebutuhan mesin akan cenderung menghasilkan knock dan pembakaran tidak sempurna sehingga meningkatkan emisi CO, HC dan NOx serta akan menurunkan tenaga mesin, meningkatkan konsumsi bahan bakar. Ada 2 metoda pengujian angka oktana yaitu angka oktana Riset (RON) dan angka oktana Motor (MON). Spesifikasi bensin Indonesia menggunakan angka oktana Riset. Kendaraan baru saat ini sudah ada yang melengkapi alat sensor knock yang secara otomatis akan mengatur saat pengapian sesuai dengan angka oktana bahan bakar yang digunakan untuk mengurangi terjadinya knocking pengujian dilakukan dengan menggunakan mesin CFR ASTM D 2699 dan D2700, gambar alat yang digunakan sebagai berikut :
Karakteristik Minyak Solar yang Berpengaruh pada Lingkungan Minyak Solar adalah petroleum middle distillate yang digunakan sebagai bahan bakar mesin disel kendaraan. Minyak Solar terdiri dari C12 sampai C20 (atau lebih) dan mempunyai kisaran titik didih dari 250 oC sampai 370 oC. Beberapa karateristik yang berpengaruh pada pencemaran lingkungan diuraikan berikut ini. a. Kandungan Sulfur Sulfur dalam minyak Solar akan dibakar menjadi SO2 yang selanjutnya menjadi sulfat. Penurunan kandungan sulfur dalam minyak Solar akan mengurangi hujan asam, menurunkan emisi partikulat. Jika kendaraan menggunakan koverter katalitik maka Sulfur dalam minyak solar akan menurunkan efisiensi katalis. Metode yang digunakan ASTM D 1551
b. Kandungan Aromatik Aromatik akan menaikkan temperatur dalam silinder mesin sehingga akan menaikkan emisi NOx. Multi-ring aromatics dan polyaromatics hydrocarbon dalam bahan bakar disel dapat menaikkan partikulat. c. Distilasi Sifat distilasi minyak Solar mempengaruhi kinerja mesin dan emisi gas buang. Distilasi 50% yang rendah dapat menurunkan emisi partikulat. Emisi partikulat dan HC yang tidak terbakar akan meningkat jika distilasi 90% terlalu tinggi. Pengujiannya menggunakan metode ASTM D 86, dengan peralatan sebagai berikut :
d. Viskositas Viskositas minyak Solar sangat berpengaruh pada sistim pompa dan injeksi bahan bakar. Jika viskositas minyak Solar terlalu tinggi maka atomisasi bahan bakar kurang sempurna yang akan menghasilkan pembakaran tidak sempurna sehingga menaikkan emisi CO dan HC dalam gas buang. Viskositas minyak Solar yang terlalu rendah akan mengakibatkan penetrasi bahan bakar kedalam silinder kurang baik sehingga menurunkan tenaga dan efisiensi mesin disamping akan menurunkan sifat lubrisitas bahan bakar yang dapat berakibat keausan komponen sistim bahan bakar. Pengujian ini menggunakan metoda ASTM D 445, peralatan yang digunakan sebagai berikut :
Kandungan Timbal di Udara Besarnya kandungan timbal udara tergantung dari kandungan timbal pada bahan bakar yang dipakai untuk bahan bakar kendaraan. Semakin besar kandungan timbal pada bahan bakar, maka akan semakin besar kandungan timbal udara. Pada tahun 2000 sektor transportasi di Jabotabek telah mengkonsumsi bahan bakar bensin sekitar 3 juta kiloliter dengan kandungan timbal rata-rata 0,1 gram per liter, sehingga diperkirakan terjadi pencemaran timbal di udara sebesar 3 ratus ton. Adapun konsumsi bahan bakar bensin seluruh Indonesia (di luar Jabotabek) pada tahun yang sama adalah sekitar 6,2 juta kiloliter dengan kandunga timbal rata-rata 0,2 gram per liter, sehingga diperkirakan terjadi pencemaran timbal di udara sebesar 1,24 ribu ton. Pencemaran timbal ini sebagian besar akan terjadi di daerah perkotaan dan di daerah-daerah jalan yang memiliki intensitas kendaraan bermotor yang tinggi. Dengan demikian pada daerah-daerah tersebut pada saat ini telah menghadapi risiko tinggi terhadap dampak yang ditimbulkan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar