ANGKA OKTAN DAN PENCEMARAN UDARA
Oleh : dandy
Oleh : dandy
Kebanyakan orang mengira bahwa angka oktan adalah identik dengan mutu bensin.
Padahal angka oktan hanyalah satu diantara sekian banyak parameter pada spesifikasi
bahan bakar bensin. Yang patut di sayangkan adalah kenyataan bahwa dikalangan
profesional dan pengambil kebijakan masih banyak yang menganggap angka oktan
merupakan ukuran pokok untuk penilaian mutu bensin sehingga mengabaikan faktorfaktor
yang lain yang besar pengaruhnya pada kinerja mesin dan lingkungan hidup.
Rupanya masih sedikit yang menyadari bahwa bila ditinjau dari kepentingan
lingkungan hidup, khususnya masalah pencemaran udara, angka oktan justru perlu
untuk diupayakan agar tidak berlebihan, bahkan se dapat mungkin dikurangi sampai
batas optimal. Angka oktan menunjukkan kemampuan bahan bakar bensin mencegah
terjadinya detonasi/ketukan pada proses pembakaran dalam bensin. Memang bila
angka oktan tidak memadai, maka ketukan yang terjadi dapat merusak mesin atau
mengurangi kinerja dan efisiensi mesin. Tapi penyesuaian angka oktan tidak
bertujuan menambah kandungan energi bensin, melainkan untuk memanfaatkan
semaksimal mungkin energi yang dapat diperoleh pada proses pembakaran dan
melindungi mesin terhada p kerusakan akibat detonasi. Meskipun demikian, nilai
kalori bensin yang dinaikkan oktannya dapat tetap atau berubah sesuai jenis bahan
pengungkit oktan yang dipakai.
Di samping angka oktan, yang penting kita perhatikan pada spesifikasi bensin
sehubungan dengan masalah pencemaran udara, antara lain ialah yang berhubungan
dengan :
- Sifat penguapan (volantility), yaitu Rvp (reid vapour pressure) dan ASTM
distillation.
- Stabilitas terhadap oksidasi.
- Komposisi kimia bensin, terutama kandungan senyawa pengungkit oktan TEL,
senyawa-senyawa sulfur, olefinic hydrocarbone, benzene , dan aromatic
hydrocarbone lainnya.
- Penggunaan oxygenate, aditif antioxidant, metal deactivator dan aditif deterjen
yang efektif.
Makin tinggi Rvp atau makin rendah titik didih awal sampai titik didih 30 %
penguapan dari ASTM distillation, akan makin tinggi tingkat penguapan. Fraksi
bensin yang mudah menguap tersebut adalah sumber utama VOCs (Volatile Organic
Compounds) yang ada di udara perkotaan. Bila yang menguap tinggi kadar olefins I
dan aromatic-nya, maka dampak terhadap lingkungan dan kesehatan akan makin
buruk karena selain bersifat racun dan carcinogenic (penyebab kanker), senyawasenyawa
tersebut juga sangat reaktif. Dibawah pengaruh suhu panas dan sinar
matahari, VOCs akan bereaksi dengan NOx (Nitrogen oxides) dan membentuk ground
level ozone (O3). Ozon merupakan komponen utama dari smog., yaitu kabut yang
terdiri dari partikel-partikel halus, lazim disebut particulate matter. Partikel di bawah
10 micron (PM10) bersama O3 dan NOx dapat merusak dan melemahkan fungsi paruparu
serta bagian-bagian lain dari sistem pernapasan.
Stabilitas kimia bensin masa kini pada umumnya makin rendah akibat perlunya
penyesuaian terhadap naiknya compression ratio dari mesin -mesin generasi baru serta
program global menurunkan/menghapuskan TEL (Tetra Ethyl Lead). Untuk
memenuhi kebutuhan oktan, kilang-kilang terpaksa menggunakan HOMC (high
Octane Mogas Component) yang kebanyakan mempunyai kadar olefins dan heavy
aromatic yang tinggi. Jenis-jenis hydrokarbon tersebut sering disebut “dirty octane”
yaitu oktan yang kotor terhadap mesin maupun lingkungan. Senyawa-senyawa
tersebut memiliki ikatan-ikatan karbon tak jenuh (ikatan rangkap) yang sangat reaktif.
Hasil reaksi oksidasi dan polimerisasi dari senyawa-senyawa tersebut adalah gum
(getah). Endapan getah menjadi deposit yang mengotori karburator, injector serta
intake manifold. Deposit yang terbentuk juga merekat sebagai kerak pada intake
valve sampai dalam combution chamber) ruang bakar. Lapisan kerak tersebut akan
menaikkan compression rasio dan suhu ruang bakar dengan akibat detonasi (ngilitik),
kenaikkan kebutuhan oktan dari mesin serta meningkatnya emisi gas buang beracun
sebagai hasil pembakaran tak sempurna yaitu, CO, NOx dan UHC (Unburned
hydrocarbon). Selanjutnya reaksi NOx dan UHC dapat menimbulkan racun-racun
udara lainnya yaitu O3, PM10 bahkan PM2.5 yang sangat berbahaya bagi kesehatan.
Untuk meningkatkan stabilitas bensin, harus ditambahkan aditif antioxidant dan netal
deactivator. Untuk menanggulangi berbagai dampak negatif dari terbentuknya gum
dn deposit pad intake system dan combustion chamber, harus dipakai aditif deterjen
yang mampu membersihkan seluruh sistem induksi sampai ke ruang bakar.
Dampak terhadap lingkungan dan kesehatan dari Nox dan hydrocarbon telah kami
singgung diatas. CO (carbon monoxide) yang merupakan komponen gas buang yang
sangat berbahaya untuk kesehatan perlu juga kita bahas berikut ini. CO adalah gas
yang tidak berwarna, juga tidak ada rasa maupun bau. Meskipun tidak langsung
merusak paru-paru, tapi bila terhirup dan masuk kedalam aliran darah, akan terikat
secara kimia dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah membentuk carboxyhemoglobin.
Terikatnya hemoglobin oleh CO akan melumpuhkan kemampuannya
untuk mengangku oksigen ke otak, jantung dan organ tubuh yang lain karena CO
mengikat hemoglobin 220 kali lebih kuat dari O2 (oksigen). Keracunan gas CO dapat
berakibat koma bahkan kematian (terutama dalam ruangan tertutup.) Bila sering
terhirup CO, tubuh mudah letih dan kemampuan kerja menurun. Mengenai daya
racun TEL, mungkin sudah lebih banyak diketahui masyarakat, yaitu terutama dapat
menurunkan tingkat kecerdasan (IQ) dan perkembangan mental / emosi pad anakanak
balita. Keracunan timbel juga menimbulkan kenaikan tekanan darah dan
kerusakan organ-organ vital terutama ginjal, hati dan otak.
Kendaraan bermotor merupakan sumber utama (+ 70%) dari seluruh emisi racun
diudara. Angka yang pernah dilaporkan oleh World Bank untuk biaya kesehatan
secara nasional akibat pencemaran udara hampir dapat dipastikam diatas 2 trilyun
rupiah per tahun. Tapi kiranya semua orang sependapat bahwa cacat tubuh (karena
opersi), perpendekan umur dan kematian tidak dinilai dengan uang. Meskipun
pemerintah sudah lama mencanangkan program langit biru, namun sayangnya
spesifikasi bensin di Indonesia hanya mencantumkan sebagian dari kriteria teknis
tersebut di atas. Super TT yang disebut sebagai bensin yang ramah lingkungan
memang tidak lagi mengandung senyawa timbel (TEL)., tapi sebaliknya olefins da n
aromatichydrocarbon-nya sangat tinggi. Ditambah lagi tidak adanya aditif deterjen
dalam bensin jenis manapun di Indonesia, menunjukkan masih rendahnya mutu
bensin kita bila ditinjau dari segi lingkungan hidup. Kecuali dengan penambahan
oxygenate (biasa MTBE) dan HOMC dalam bentuk isomerate atau alkylate, maka
cara-cara lain untuk peningkatan angka oktan akan selalu berpengaruh buruk pada
lingkungan. Karena adanya ketentuan teknis pemakaian MTBE (max. 2.7 % oksigen)
dan terbatasnya produksi alkylate dan isomerate di dunia, maka secara umum dapat
dikatakan bahwa makin tinggi angka oktan, maka makin tinggi pula tingkat
pencemaran yang diakibatkan oleh penggunaan bensin. Hal tersebut dapat mudah
dimengerti karena disamping TEL, komponen-komponen bensin beroktan tinggi
(HOMC) yang jamak dipakai yaitu n-butane, cat. Cracked gasoline dan reformate
akan meningkatkan Rvp atau meningkatkan kadar olefins dan aromatic hydrocarbon.
Semua jenis mesin kendaraan bermotor dengan bahan bakar bensin, tanpa kecuali,
akan mengalami kenaikkan kebutuhan oktan setelah jarak pemakaian tertentu. Istilah
yang lazim dalam bahasa Inggris adalah ORI (Octane Requirement Increase). Gejala
ORI sudah lama diketahui dan merupakan penyebab pemborosan yang cukup besar
bagi industri perminyakan maupun para pemilik mobil berbahan bakar bensin. Akibat
adanya ORI , angka oktan bensin selain harus sepada dengan compression ratio dari
mesin, masih harus pula ditambah sejumlah oktan yang dianggap perlu untuk
penyesuaian nilai rata -rata ORI yang te rjadi. Semakin tinggi angka oktan, semakin
tinggi pula biaya pembuatan bensin karena peningkatan pemakaian TEL dan/atau
HOMC. Kedua jenis bahan pengungkit oktan tersebut selain mahal juga lebih banyak
menimbulkan pencemaran udara seperti yang telah kita ba has di atas.
Kemajuan teknologi kimia dibidang aditif bahan bakar kini telah mampu mengurangi
ORI yang terjadi pada mesin dan memungkinkan perbaikan kinerja anti knock (anti
ngilitik) yang praktis, ekonomis dan bersih lingkungan. Kemampuan mengurangi ORI
dari aditif bensin generasi terbaru berhubung langsung dengan kemampuannya
membersihkan timbunan kerak pada katup-katup dan dalam ruang bakar mesin. Aditif
bensin dari generasi terbaru juga mampu mengurangi emisi gas NOx yang selama ini
belum dapat dicapai dengan aditif generasi sebelumnya. Aditif bensin dari generasi
lama yang tidak dapat membersihkan ruang bakar hanya mampu mengurangi emisi
gas CO dan hydrocarbon. Penggunaan aditif bensin generasi lama bahkan menambah
extra ORI sebagai akibat deposit ruang bakar yang lebih banyak. Banyak aditif bensin
generasi lama juga mengandung unsur chlor yang pada proses pembakaran dapat
menimbulkan senyawa dioxin yang sangat beracun.
Padahal angka oktan hanyalah satu diantara sekian banyak parameter pada spesifikasi
bahan bakar bensin. Yang patut di sayangkan adalah kenyataan bahwa dikalangan
profesional dan pengambil kebijakan masih banyak yang menganggap angka oktan
merupakan ukuran pokok untuk penilaian mutu bensin sehingga mengabaikan faktorfaktor
yang lain yang besar pengaruhnya pada kinerja mesin dan lingkungan hidup.
Rupanya masih sedikit yang menyadari bahwa bila ditinjau dari kepentingan
lingkungan hidup, khususnya masalah pencemaran udara, angka oktan justru perlu
untuk diupayakan agar tidak berlebihan, bahkan se dapat mungkin dikurangi sampai
batas optimal. Angka oktan menunjukkan kemampuan bahan bakar bensin mencegah
terjadinya detonasi/ketukan pada proses pembakaran dalam bensin. Memang bila
angka oktan tidak memadai, maka ketukan yang terjadi dapat merusak mesin atau
mengurangi kinerja dan efisiensi mesin. Tapi penyesuaian angka oktan tidak
bertujuan menambah kandungan energi bensin, melainkan untuk memanfaatkan
semaksimal mungkin energi yang dapat diperoleh pada proses pembakaran dan
melindungi mesin terhada p kerusakan akibat detonasi. Meskipun demikian, nilai
kalori bensin yang dinaikkan oktannya dapat tetap atau berubah sesuai jenis bahan
pengungkit oktan yang dipakai.
Di samping angka oktan, yang penting kita perhatikan pada spesifikasi bensin
sehubungan dengan masalah pencemaran udara, antara lain ialah yang berhubungan
dengan :
- Sifat penguapan (volantility), yaitu Rvp (reid vapour pressure) dan ASTM
distillation.
- Stabilitas terhadap oksidasi.
- Komposisi kimia bensin, terutama kandungan senyawa pengungkit oktan TEL,
senyawa-senyawa sulfur, olefinic hydrocarbone, benzene , dan aromatic
hydrocarbone lainnya.
- Penggunaan oxygenate, aditif antioxidant, metal deactivator dan aditif deterjen
yang efektif.
Makin tinggi Rvp atau makin rendah titik didih awal sampai titik didih 30 %
penguapan dari ASTM distillation, akan makin tinggi tingkat penguapan. Fraksi
bensin yang mudah menguap tersebut adalah sumber utama VOCs (Volatile Organic
Compounds) yang ada di udara perkotaan. Bila yang menguap tinggi kadar olefins I
dan aromatic-nya, maka dampak terhadap lingkungan dan kesehatan akan makin
buruk karena selain bersifat racun dan carcinogenic (penyebab kanker), senyawasenyawa
tersebut juga sangat reaktif. Dibawah pengaruh suhu panas dan sinar
matahari, VOCs akan bereaksi dengan NOx (Nitrogen oxides) dan membentuk ground
level ozone (O3). Ozon merupakan komponen utama dari smog., yaitu kabut yang
terdiri dari partikel-partikel halus, lazim disebut particulate matter. Partikel di bawah
10 micron (PM10) bersama O3 dan NOx dapat merusak dan melemahkan fungsi paruparu
serta bagian-bagian lain dari sistem pernapasan.
Stabilitas kimia bensin masa kini pada umumnya makin rendah akibat perlunya
penyesuaian terhadap naiknya compression ratio dari mesin -mesin generasi baru serta
program global menurunkan/menghapuskan TEL (Tetra Ethyl Lead). Untuk
memenuhi kebutuhan oktan, kilang-kilang terpaksa menggunakan HOMC (high
Octane Mogas Component) yang kebanyakan mempunyai kadar olefins dan heavy
aromatic yang tinggi. Jenis-jenis hydrokarbon tersebut sering disebut “dirty octane”
yaitu oktan yang kotor terhadap mesin maupun lingkungan. Senyawa-senyawa
tersebut memiliki ikatan-ikatan karbon tak jenuh (ikatan rangkap) yang sangat reaktif.
Hasil reaksi oksidasi dan polimerisasi dari senyawa-senyawa tersebut adalah gum
(getah). Endapan getah menjadi deposit yang mengotori karburator, injector serta
intake manifold. Deposit yang terbentuk juga merekat sebagai kerak pada intake
valve sampai dalam combution chamber) ruang bakar. Lapisan kerak tersebut akan
menaikkan compression rasio dan suhu ruang bakar dengan akibat detonasi (ngilitik),
kenaikkan kebutuhan oktan dari mesin serta meningkatnya emisi gas buang beracun
sebagai hasil pembakaran tak sempurna yaitu, CO, NOx dan UHC (Unburned
hydrocarbon). Selanjutnya reaksi NOx dan UHC dapat menimbulkan racun-racun
udara lainnya yaitu O3, PM10 bahkan PM2.5 yang sangat berbahaya bagi kesehatan.
Untuk meningkatkan stabilitas bensin, harus ditambahkan aditif antioxidant dan netal
deactivator. Untuk menanggulangi berbagai dampak negatif dari terbentuknya gum
dn deposit pad intake system dan combustion chamber, harus dipakai aditif deterjen
yang mampu membersihkan seluruh sistem induksi sampai ke ruang bakar.
Dampak terhadap lingkungan dan kesehatan dari Nox dan hydrocarbon telah kami
singgung diatas. CO (carbon monoxide) yang merupakan komponen gas buang yang
sangat berbahaya untuk kesehatan perlu juga kita bahas berikut ini. CO adalah gas
yang tidak berwarna, juga tidak ada rasa maupun bau. Meskipun tidak langsung
merusak paru-paru, tapi bila terhirup dan masuk kedalam aliran darah, akan terikat
secara kimia dengan hemoglobin dalam sel-sel darah merah membentuk carboxyhemoglobin.
Terikatnya hemoglobin oleh CO akan melumpuhkan kemampuannya
untuk mengangku oksigen ke otak, jantung dan organ tubuh yang lain karena CO
mengikat hemoglobin 220 kali lebih kuat dari O2 (oksigen). Keracunan gas CO dapat
berakibat koma bahkan kematian (terutama dalam ruangan tertutup.) Bila sering
terhirup CO, tubuh mudah letih dan kemampuan kerja menurun. Mengenai daya
racun TEL, mungkin sudah lebih banyak diketahui masyarakat, yaitu terutama dapat
menurunkan tingkat kecerdasan (IQ) dan perkembangan mental / emosi pad anakanak
balita. Keracunan timbel juga menimbulkan kenaikan tekanan darah dan
kerusakan organ-organ vital terutama ginjal, hati dan otak.
Kendaraan bermotor merupakan sumber utama (+ 70%) dari seluruh emisi racun
diudara. Angka yang pernah dilaporkan oleh World Bank untuk biaya kesehatan
secara nasional akibat pencemaran udara hampir dapat dipastikam diatas 2 trilyun
rupiah per tahun. Tapi kiranya semua orang sependapat bahwa cacat tubuh (karena
opersi), perpendekan umur dan kematian tidak dinilai dengan uang. Meskipun
pemerintah sudah lama mencanangkan program langit biru, namun sayangnya
spesifikasi bensin di Indonesia hanya mencantumkan sebagian dari kriteria teknis
tersebut di atas. Super TT yang disebut sebagai bensin yang ramah lingkungan
memang tidak lagi mengandung senyawa timbel (TEL)., tapi sebaliknya olefins da n
aromatichydrocarbon-nya sangat tinggi. Ditambah lagi tidak adanya aditif deterjen
dalam bensin jenis manapun di Indonesia, menunjukkan masih rendahnya mutu
bensin kita bila ditinjau dari segi lingkungan hidup. Kecuali dengan penambahan
oxygenate (biasa MTBE) dan HOMC dalam bentuk isomerate atau alkylate, maka
cara-cara lain untuk peningkatan angka oktan akan selalu berpengaruh buruk pada
lingkungan. Karena adanya ketentuan teknis pemakaian MTBE (max. 2.7 % oksigen)
dan terbatasnya produksi alkylate dan isomerate di dunia, maka secara umum dapat
dikatakan bahwa makin tinggi angka oktan, maka makin tinggi pula tingkat
pencemaran yang diakibatkan oleh penggunaan bensin. Hal tersebut dapat mudah
dimengerti karena disamping TEL, komponen-komponen bensin beroktan tinggi
(HOMC) yang jamak dipakai yaitu n-butane, cat. Cracked gasoline dan reformate
akan meningkatkan Rvp atau meningkatkan kadar olefins dan aromatic hydrocarbon.
Semua jenis mesin kendaraan bermotor dengan bahan bakar bensin, tanpa kecuali,
akan mengalami kenaikkan kebutuhan oktan setelah jarak pemakaian tertentu. Istilah
yang lazim dalam bahasa Inggris adalah ORI (Octane Requirement Increase). Gejala
ORI sudah lama diketahui dan merupakan penyebab pemborosan yang cukup besar
bagi industri perminyakan maupun para pemilik mobil berbahan bakar bensin. Akibat
adanya ORI , angka oktan bensin selain harus sepada dengan compression ratio dari
mesin, masih harus pula ditambah sejumlah oktan yang dianggap perlu untuk
penyesuaian nilai rata -rata ORI yang te rjadi. Semakin tinggi angka oktan, semakin
tinggi pula biaya pembuatan bensin karena peningkatan pemakaian TEL dan/atau
HOMC. Kedua jenis bahan pengungkit oktan tersebut selain mahal juga lebih banyak
menimbulkan pencemaran udara seperti yang telah kita ba has di atas.
Kemajuan teknologi kimia dibidang aditif bahan bakar kini telah mampu mengurangi
ORI yang terjadi pada mesin dan memungkinkan perbaikan kinerja anti knock (anti
ngilitik) yang praktis, ekonomis dan bersih lingkungan. Kemampuan mengurangi ORI
dari aditif bensin generasi terbaru berhubung langsung dengan kemampuannya
membersihkan timbunan kerak pada katup-katup dan dalam ruang bakar mesin. Aditif
bensin dari generasi terbaru juga mampu mengurangi emisi gas NOx yang selama ini
belum dapat dicapai dengan aditif generasi sebelumnya. Aditif bensin dari generasi
lama yang tidak dapat membersihkan ruang bakar hanya mampu mengurangi emisi
gas CO dan hydrocarbon. Penggunaan aditif bensin generasi lama bahkan menambah
extra ORI sebagai akibat deposit ruang bakar yang lebih banyak. Banyak aditif bensin
generasi lama juga mengandung unsur chlor yang pada proses pembakaran dapat
menimbulkan senyawa dioxin yang sangat beracun.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar