PEMANFAATAN KARBON AKTIF DARI LIMBAH KULIT DURIAN SEBAGAI FILTER EMISI GAS CO PADA KENDARAAN BERMOTOR

Pendidikan Konservasi Rombel 120 tahun akademik 2016/2017 Dosen: Dr. eva Banowati, M.Si. , ini adalah blog kami sebagai mahasiswa konservasi angkatan tahun 2016, lets check it out !!

PEMANFAATAN KARBON AKTIF  DARI LIMBAH KULIT DURIAN SEBAGAI FILTER EMISI GAS CO PADA KENDARAAN BERMOTOR

 

Di Indonesia jumlah kendaraan bermotor meningkat setiap tahunnya, gas  buang  yang  di  hasilkan  dari proses pembakaran pada  kendaraan  bermotor  tersebut menimbulkan  polusi udara  sebesar  70 –  80  persen,  sedangkan  pencemaran  udara  akibat  industri hanya  20 – 30 persen saja.

Asap kendaraan bermotor menjadi masalah terbesar penyebab terjadinya polusi udara perkembangan  teknologi  pada  berbagai  bidang mengakibatkan  jumlah kendaraan bermotor meningkat cukup tinggi.

Salah satu gas buang dari hasil pembakaran pada kendaraan bermotor adalah gas karbon monoksida. Gas CO merupakan gas yang sangat membahayakan bagi kesehatan manusia. Apabila gas CO tersebut terhirup oleh manusia maka molekul tersebut akan masuk ke dalam saluran pernapasan terus masuk ke dalam paru-paru dan kemudian akan menempel pada hemoglobin darah membentuk carboxyhemoglobin (COHb) (Zulfah 2011). Semakin tinggi konsentrasi CO yang terhirup manusia maka semakin fatal resiko yang diterima oleh manusia. Kadar CO yang banyak terhirup oleh manusia dapat menyebabkan kematian karena daya ikat gas CO terhadap Hb adalah 240 kali dari daya  ikat CO  terhadap O₂ (Basuki dkk. 2007). 

Adsorben kimia (berupa karbon aktif/arang aktif) secara teoritis dapat digunakan untuk mereduksi pencemar udara. Karbon aktif merupakan senyawa karbon yang telah ditingkatkan adsorbsinya dengan melakukan proseskarbonisasi dan aktivasi. Pada proses tersebut terjadi penghilangan hidrogen, gas-gas, dan air dari permukaan karbon sehingga terjadi perubahan fisik pada permukaannya. (Diana, 2012) 

Karbon aktif mengandung ion-ion logam dan molekul-molekul air. Dalam keadaan normal ruang antar lapis pada karbon aktif terisi oleh molekul air bebas yang berada di sekitar kation. Bila karbon aktif dipanaskan sampai suhu 100°C maka molekul-molekul air akan menguap (keluar) sehingga karbon aktif dapat berfungsi sebagai penyerap gas. 

 Limbah kulit durian (Durio zibethinus) memiliki potensi yang besar untuk dimanfaatkan sebagai karbon aktif. Kulit durian mengandung selulosa yang cukup tinggi sekitar 50-60 % sehingga terdapat gugus aktif karbonil, hidroksil, dan eter yang berpotensi dalam proses adsrorpsi (Masturoh, 2012). Hasil penelitian sejenis dengan paparan kendaraan bermotor di mana karbon aktif dari kulit durian dapat menurunkan konsentrasi gas CO dari kendaraan bermotor 0,604% menjadi 0,192% dengan daya adsorpsi 68,2%.

· Alat

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah pisau, blender,beakerglass,oven, gelas arloji, spatula, timbangan digital, pengaduk kaca, hot plate,magneticstirrer, labu takar, kertas saring, corong kaca,microwave, dan seperangkat alat uji SEM, BET, FTIR, TEM, serta gas analyzer.

· Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah kulit pisang, ZnCl_2, aquades, dan kertas saring.

Pembuatan Arang dari Kulit Durian

Limbah kulit durian dibersihkan dari kotoran yang terikut kemudian dipotongpotong hingga ukurannya kecil kemudian dijemur sampai kering. Selanjutnya dimasukkan di dalam kaleng bekas kemudian dibakar sampai terbentuk karbon (Handoko dkk., 2012).

Pembuatan Karbon Aktif

Kulit durian yang sudah menjadi arang digerus dengan menggunakan mortar lalu 175 gram arang tersebut diaktivasi dengan menggunakan 700 mL ZnCl2 10% dengan waktu 3 hari. Arang kemudian disaring dan dicuci sampai bersih dengan akuades hingga Ph hasil cucian netral (pH = 7) dan dipanaskan 80⁰C selama 24 jam. Arang aktif kemudian didinginkan dan digerus sampai halus, setelah itu disaring dengan ayakan 100 mesh (Handoko dkk., 2012 ; Agusta, 2012).

Pembuatan Media Penyerap

Arang aktif dari kulit buah durian sebanyak 100 gram dicampur dengan 15 gram TiO2 dan diaduk homogen selama 30 menit. Setelah itu ke dalam campuran ditambahkan 15 gram amilum dan diaduk sampai homogen beserta dengan 100 mL air. Adonan yang telah bercampur sempurna kemudian dicetak dan dipres kemudian dioven pada suhu 120 0C selama 3 jam (Handoko dkk., 2012).

Selama proses aktivasi, ZnCl2 mengeliminasi atom hydrogen dan oksigen dari material karbon, sehingga meningkatkan kandungan karbon. Penambahan TiO2 hanya berfungsi sebagai katalis bukan sebagai adsorben dan tidak berpengaruh terhadap efisiensi removal gas buang. Penambahan TiO2 terlalu banyak akan mengurangi jumlah karbon aktif kulit durian yang berfungsi sebagai adsorben gas CO. Dengan berkurangnya jumlah karbon aktif kulitdurian, maka pori adsorpsi akan berkurang pula. Efisiensi penurunan konsentrasi gas CO juga akan menurun. Penurunan konsentrasi gas CO setelah melewati media karbon aktif kulit durian yang disisipi TiO2 terjadi karena struktur lapisan karbon aktif kulit durian sebagai media penjerap telah mengalami perubahan.

Perubahan ini terjadi karena molekul TiO2 yang menyisip ke dalam struktur lapisan karbon aktif kulit durian memiliki ukuran molekul yang lebih besar dari ukuran kation yang terdapat dalam struktur lapisan karbon kulit durian.