Mekanisme Perpindahan / Penyebaran Polutan Pada saat aliran udara benar-benar lambat dan tenang, seperti umumnya terjadi pada malam / pagi hari, partikel-partikel polutan akan dengan mudah menempel di benda-benda sekitarnya. Jika partikel polutan tidak memiliki panas yang cukup, maka polutan tersebut akan terbawa oleh proses konveksi termal angin natural. Jika partikel polutan memiliki panas yang agak tinggi, polutan dapat tersebar lebih tinggi sesuai dengan kandungan panas yang dimilikinya.
Proses lain yang penting adalah fumigasi, dimana proses ini diawali dengan berkumpulnya partikel polutan dibawah lapisan udara stabil (beberapa ratus meter diatas bumi) pada malam hari. Ketika pagi harinya sinar matahari mulai menghangatkan udara diatas permukaan bumi, proses konveksi termal mulai terjadi dan ini menyebabkan timbulnya aliran udara dari yang lebih tinggi ke permukaan bumi diikuti dengan partikel polutan yang juga turun dengan cepat. Awan, adalah salah satu faktor yang berpengaruh pada penyebaran polutan. Ketika partikel polutan berdifusi di udara yang cerah (tanpa awan), polutan berpindah / mengalir pada kesetimbangannya dengan ketinggian rata-rata tertentu (sesuai dengan prinsip buoyancy). Tapi, jika polutan tersebut melintasi awan dan bercampur dengannya, maka polutan mungkin tersebar ke tempat yang lebih jauh bersama awan atau sebaliknya mengalami fumigasi karena tingkat polusinya begitu tinggi. Karena itulah polusi dari cerobong pabrik dapat terjadi begitu tinggi pada suatu hari, dan hampir tak terdeteksi pada hari lainnya, sekalipun laju aliran gas-buang cerobong tetap sama. Begitupula efek polusi cerobong pabrik saat disinari matahari, polutan lebih tersebar luas pada aliran angin tenang dibanding aliran angin kuat. Kuantitas yang dapat digunakan untuk menganalisis proses polusi adalah, frekuensi kejadian polusi dari satu arah angin pada suatu keadaan angin (aliran tenang atau aliran kuat) dan frekuensi terjadinya aliran angin tenang dengan aliran kuat pada suatu kawasan, pada arah angin yang mana frekuensinya tertinggi. Berbagai studi yang membahas dinamika dan karakteristik partikel partikel berukuran kecil yang tersuspensi di dalam sistem udara atmosfir telah menjadi suatu hal yang penting, karena besarnya efek masalah polusi udara dan adanya keinginan yang besar untuk mengontrol emisinya. Jenis partikel yang biasa tersuspensi di dalam udara atmofir dapat berasal dari asap gas buang, debu, butiran kabut dan lain lain, dan pada umumnya partikel tersebut mempunyai ukuran yang bervariasi dari mulai mikron atau mikrometer diameternya sampai beberapa puluh mikron. Namun demikian pada umumnya yang termasuk golongan partikel berukuran kecil di dalam sistem udara atmosfir adalah yang berdiameter rata rata lebih kecil dari 5 mikron. Dari segi kronologis, umumnya partikel atmosfir terdiri dari partikel primer, di mana bentuknya telah final, dan partikel sekunder. Partikel sekunder biasanya terbentuk dari interaksi yang berupa reaksi kimia atau kondensasi dari beberapa jenis partikel primer. Partikel sekunder umumnya berukuran lebih kecil, dan cenderung tersuspensi di dalam udara atmosfir untuk jangka waktu yang cukup panjang. Kumpulan partikel yang biasa terdapat di udara atmosfir mempunyai beberapa bentuk dan karakteristiknya berbeda-beda. Bentuk yang pertama adalah mists, yaitu berupa tetesan tetesan cair yang terbentuk dari proses kondensasi uap air atau dapat pula berasal dari dispersi aerosol. Kebanyakan partikel dalam bentuk ini berukuran lebih besar dari 5 mikron, dan apabila konsentrasinya tinggi biasa disebut fog. Bentuk yang lainnya adalah dust (asap), yang berupa dispersi aerosol padat yang berasal dari sumber alam atau dari buangan proses industri. Ukuran partikelnya bervariasi dari beberapa mikron sampai dengan ratusan mikron. Kemudian smoke, yang umumnya berupa partikel partikel padat dan cair yang berasal dari proses kondensasi uap air jenuh. Sedangkan fumes adalah jenis asap yang berasal dari gas sisa pembakaran, termasuk kondensasi unsur logam ataupun dari uap oksida logam. Pada kondisi standar di dalam sistem udara atmosfir biasanya terdapat beberapa daerah ukuran partikel, yaitu regime molekul bebas di mana ukuran partikelnya lebih kecil dari 0,01 mikron, regime transisi dengan ukuran partikel antara 0,01 mikron sampai dengan 0,4 mikron, regime aliran slip dengan ukuran partikelnya lebih besar dari 0,4 mikron, dan regime kontinuum dengan ukuran partikelnya lebih besar dari 1,3 mikron. Di dalam sistem tersebut gerak relatif antara partikel dengan molekul molekul udara biasanya cukup kecil, dan kecepatan aliran udaranya biasanya di bawah kecepatan akustik (340 m/s). Pada kondisi tersebut udara dapat dianggap inkompresibel. Selain itu massa jenis dan komposisinya juga dapat dianggap konstan (udara isotropik). Oleh karena itu partikel partikel berukuran kecil di dalam udara atmosfir umumnya mempunyai bilangan Mach lebih kecil dari satu dan bilangan Reynolds partikelnya kecil sekali. Migrasi kumpulan partikel di dalam sistem udara atmosfir selalu dipengaruhi oleh gaya gaya luar, yakni gaya tahanan terhadap fluida, dan interaksi di antara keduanya. Apabila gaya gravitasi (bouyancy force) yang bekerja pada partikel lebih dominan maka mekanisme migrasi partikelnya biasa disebut sedimentasi. Sedangkan apabila medan elektrostatisnya dominan maka migrasi partikelnya disebut elektrophoresis. Di dalam sistem udara atmosfir sering muncul adanya gradien temperatur yang menyebabkan migrasi partikel dipercepat oleh gaya thermophoresis yang membombardir partikel berukuran kecil untuk bermigrasi ke daerah yang bertemperatur lebih rendah. Upaya - upaya Penting untuk Mengurangi Polusi Udara 1. Modifikasi mesin pembakar untuk mengurangi jumlah polutan yang terbentuk sepanjang proses pembakaran. 2. Pengembangan sumber tenaga yang rendah polusi untuk menggantikan mesin pembakaran yang ada. 3. Pengembangan substitusi bahan bakar untuk bensin dan solar sehingga menghasilkan polutan dengan konsentrasi rendah sepanjang proses pembakaran (bio gasoline dan bio diesel). 4. Pengembangan reaktor sistem pembuangan sehingga proses pembakaran berlangsung lebih sempurna dan polutan yang berbahaya diubah menjadi polutan yang lebih aman. 5. Membersihkan gas buang dari senyawa - senyawa beracun denganmenggunakan katalisator, seperti platinum dan palladium. 6. Perawatan kendaraan bermotor dengan jalan mengecek kandungan gas buang yang beracun setiap 6 bulan atau 12 bulan sekali. 7. Menghindari cara pemakaian kendaraan yang justru menghasilkan polutan yang tinggi. Sebagai misal: menggeber - geber pedal gas. Teknologi Pengurangan Emisi SO2 Prinsip pengurangan emisi SO2 meliputi penggunaan bahan bakar berkadar sulfur rendah; pengurangan atau penghilangan sulfur dalam pengumpanan; menggunakan teknik pembakaran yang tepat; dan teknologi pengaturan emisi seperti injeksi sorben dan desulfurisasi gas buang. Ada dua metoda untuk mengatur emisi yaitu injeksi sorben dan desulfurisasi gas buang. Injeksi sorben meliputi penambahan komponen alkali ke dalam gas pembakaran batubara untuk bereaksi dengan sulfur dioksida. Sorben kalsium yang umum dipakai meliputi kapur dan variasi kapur. Untuk metoda injeksi sorben ini dapat mengurangi emisi SO2 antara 30 sampai 60%. Desulfurisasi gas buang bisa dilakukan dalam dua kategori dasar: sistem regeneratif dan sistem throwaway (dibuang). Kedua metoda ini bisa berupa proses kering maupun basah. Desulfurisasi yang terpasang saat ini kebanyakan dari sistem throwaway dengan proses basah. Untuk kondisi bahan bakar di Indonesia dengan mempertimbangkan kadar sulfur yang relatif rendah dan pertimbangan biaya investasi yang terjangkau maka injeksi sorben merupakan prioritas utama dalam pengendalian emisi SO2 . Sistem injeksi sorben pada boiler batubara dapat dikelompokkan ke dalam empat jenis: - Injeksi sorben di tungku - Injeksi sorben di ekonomiser - Injeksi sorben di duct - Injeksi sorben hibrid Injeksi sorben di tungku adalah teknologi yang paling sederhana dimana sorben kering diinjeksikan pada bagian atas dari tungku untuk bereaksi dengan SO2 dalam gas hasil pembakaran. Temperatur kerja jenis ini antara 750 - 1250oC. Sebagai sorben dapat digunakan batu kapur (limestone) CaCO3 atau kapur hidroksida Ca(OH)2. Sampai dengan temperatur 750oC sorben akan bereaksi dengan SO2 dan O2 membentuk CaSO4 yang akan ditangkap oleh Electrostatic Precipitator ataupun Fabric Filter. Bila temperatur melebihi 1250oC maka akan terjadi sintering pada sorben yang akan menutup pori-porinya sehingga menyebabkan berkurangnya daya reaktiv dari sorben tersebut. Pada temperatur di bawah 750oC reaksi secara praktis terhenti. Efisiensi penangkapan bisa mencapai 50%. Injeksi Sorben di Ekonomiser menggunakan kapur hidroksida sebagai sorben. Temperatur reaksi terjadi antara 300 - 650oC. Hasil reaksi sorben dengan SO2 yang terbentuk adalah CaSO3. Injeksi Sorben di Duct terjadi pada temperatur sekitar 150oC dimana diperlukan humidifier untuk gas buang. Efisiensi penangkapan SO2 dilaporkan berkisar 80% untuk instalasi skala penuh. Sebagai sorben digunakan Ca(OH)2. Injeksi Sorben Hibrid merupakan gabungan antara injeksi sorben di tungku dan injeksi sorben di duct bertujuan untuk menaikkan efisiensi penangkapan SO2. Dengan pertimbangan biaya operasional maka dipilih sistem injeksi sorben hibrid dengan menggunakan sorben berupa batu kapur yang secara proses akan terjadi kalsinasi yang merubah batu kapur menjadi kapur sebagai sorben pada tahap di duct. Penelitian bertujuan mencari kondisi optimal dari ukuran partikel sorben dan perbandingan kuantitas sorben dengan kandungan sulfur dalam batubara. Selain itu dengan mempertimbangkan kendala operasional yang berupa slagging dan fouling yang umum terjadi pada operasional boiler batubara, maka injeksi sorben ini seharusnya tidak menimbulkan masalah baru berkaitan dengan kendala tersebut. =========================================================================== The Balinese believe that three factors are crucial to a person's well-being, happiness and health: Bhuwana Alit which is made up of individual persons (atman), Bhuwana Agung which comprises the universe (prkrti), the supreme God (Hyang Widhi/Paramatman). ===========================================================================
