Jumat, 05 Juni 2015

Program Kreatifitas Mahasiswa


Inovasi “Hujan Buatan” pada Cerobong Asap Pabrik sebagai Upaya Penyelamatan Bumi dari Bahaya Polusi
 
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Dewasa ini, pencemaran udara oleh bahan-bahan kimia yang berasal dari aktivitas industri telah sampai pada tahap yang membahayakan. Apabila hal ini dibiarkan terus-menerus dan tidak terkendali, maka akan menyebabkan manusia tidak dapat bernafas lagi, karena seluruh atmosfer telah penuh dengan bahan-bahan kimia yang berbahaya. Pencemaran udara oleh bahan-bahan kimia sudah merupakan suatu ancaman internasional, karena hal ini ternyata bukan hanya terjadi di negara-negara yang memiliki industri saja, namun polusinya juga menyebar ke negara-negara terdekat lainnya (Sumardjo, 2009). 
Pembangunan dalam bidang industri, menyebabkan tumbuhnya pabrik-pabrik yang memberikan hasil samping berupa bahan-bahan kimia yang mengotori udara. Pencemaran udara oleh bahan-bahan kimia akan menyebabkan masalah yang kompleks, karena tidak hanya menyangkut kehidupan manusia, tetapi juga organisme hidup yang lain di bumi.
Udara yang di dalamnya terkandung sejumlah oksigen, merupakan komponen esensial bagi kehidupan, baik manusia maupun makhluk hidup lainnya. Udara merupakan campuran dari gas, yang terdiri dari sekitar 78 % Nitrogen, 20 % Oksigen, 0,93 %, Argon, 0,03 % Karbon Dioksida (CO2) dan sisanya terdiri dari Neon (Ne), Helium (He), Metan (CH4) dan Hidrogen (H2). Udara dikatakan normal dan dapat mendukung kehidupan manusia apabila komposisinya seperti tersebut diatas. Sedangkan apabila terjadi penambahan gas-gas lain yang menimbulkan gangguan serta perubahan komposisi tersebut, maka dikatakan udara sudah tercemar atau terpolusi (buletinlitbang.dephan.go.id, 2010).
Pencemaran udara merupakan masalah global. Tingkat pencemaran udara di Indonesia sendiri terus memperlihatkan kenaikan. Bahkan salah satu studi melaporkan bahwa Indonesia menjadi negara dengan tingkat polusi udara tertinggi ketiga di dunia. World Bank juga menempatkan Kota Jakarta menjadi salah satu kota dengan kadar polutan atau partikulat tertinggi setelah Beijing, New Delhi dan Mexico City. Diperkirakan pencemaran udara akibat kegiatan industri akan meningkat sepuluh kali lipat pada tahun 2020 dari kondisi pada tahun 2000.
Pencemaran udara pada dasarnya berbentuk partikel (debu, gas, timah hitam) dan gas Karbon Monoksida (CO), Nitrogen Oksida (NOx), Sulfur Oksida (SOx), Hidrogen Sulfida (H2S), dan hidrokarbon. Udara yang tercemar dengan partikel dan gas ini dapat menyebabkan gangguan kesehatan yang berbeda tingkatan dan jenisnya, tergantung dari macam, ukuran, dan komposisi kimiawinya. Misalnya hujan asam (HNO3 dan H2SO4) yang dapat mengakibatkan kanker, gas CO yang dapat mematikan apabila menghirupnya secara langsung, dan meningkatnya suhu bumi akibat pertambahan CO2. Selain itu juga, Timbal yang masuk kedalam tubuh juga akan merusak sel-sel darah merah pada tubuh manusia.
Pencemaran udara disamping berdampak langsung bagi kesehatan manusia, juga berdampak tidak langsung bagi kesehatan. Efek SO2 terhadap vegetasi diketahui dapat menimbulkan pemucatan pada bagian antara tulang atau tepi daun. Emisi oleh Fluor (F), Sulfur Dioksida (SO2) dan Ozon (O3) mengakibatkan gangguan proses asimilasi pada tumbuhan. Pada tanaman sayuran yang terkena atau mengandung pencemar Pb yang pada akhirnya memiliki potensi bahaya kesehatan masyarakat apabila tanaman sayuran tersebut dikonsumsi oleh manusia.
Potensi pabrik industri yang berkembang pesat di perkotaan, memang memberikan dampak positif bagi perekonomian Indonesia melalui barang produk dan jasa yang dihasilkan, namun disisi lain pertumbuhan industri telah menimbulkan masalah lingkungan yang cukup serius. Dampak negatif dari banyak berdirinya pabrik industri di kota-kota besar di Indonesia, mengakibatkan udara disekitar pabrik tercemar. Pencemaran udara terjadi karena kehadiran satu atau lebih substansi fisik, kimia, atau biologi di atmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan kesehatan manusia, hewan, dan tumbuhan, mengganggu estetika dan kenyamanan lingkungan (Hardiyanto, 2010).
Pabrik-pabrik industri yang ada di Indonesia saat ini kurang memperhatikan filter pada cerobong asap pabriknya, sehingga asap hasil pembakaran yang keluar dari cerobong asap pabrik tidak tersaring dengan baik. Hal ini dapat membahayakan udara disekitar pabrik, karena zat-zat dan kandungan logam berbahaya yang ada pada asap ikut mencemari udara. Jika cerobong asap pabrik tidak memiliki filter yang baik, maka asap akan mengeluarkan banyak debu serta bau yang tidak sedap. Logam-logam berat yang dimuntahkan oleh cerobong asap pabrik dalam bentuk partikel perlu mendapat perhatian. Bahan-bahan kimia metalik ini sangat berbahaya bagi kehidupan manusia, hewan dan tumbuhan (Sumardjo, 2009).
Masalah asap pabrik industri disebabkan oleh cerobong asapnya yang tidak efektif. Di Indonesia, model dan posisi cerobong asap pabrik telah mengakibatkan semakin parahnya polusi udara. Selama ini cerobong asap pabrik dibangun menjulang tinggi ke langit (vertikal) dengan harapan agar gas buangnya akan berterbangan ke angkasa. Padahal, gas buangnya akan terbawa lagi ke bumi ketika terjadi hujan, bahkan menjadi hujan asam.
Teknologi untuk mengatasi limbah asap pabrik yang terus mengancam kualitas udara kurang mendapatkan perhatian serius di Indonesia. Padahal, tidak sedikit permasalahan limbah asap pabrik terbentur pada permasalahan penggunaan teknologi. Dengan semakin berkembangnya perindustrian di Indonesia, sudah selayaknya pemilihan serta penggunaan teknologi yang tepat dalam mengatasi masalah limbah udara segera diterapkan.
Melalui gagasan tertulis yang kami ajukan ini, kami ingin memperkenalkan sebuah teknologi inovasi “Hujan Buatan” pada cerobong asap pabrik sebagai upaya penyelamatan bumi dari bahaya polusi. Konsep yang akan diterapkan adalah dengan memanfaatkan air untuk menangkap logam berbahaya yang terkandung pada limbah asap pabrik, sehingga asap yang keluar dari cerobong asap pabrik menjadi tidak berbahaya bagi lingkungan. Hasil samping dari teknologi ini adalah silika, yang nantinya dapat dimanfaatkan sebagai bahan dasar pembuatan semen berkualitas tinggi.

Tujuan
Memaparkan gagasan tertulis mengenai teknologi inovasi hujan buatan dalam penerapannya pada cerobong asap pabrik, sehingga dapat memberikan solusi yang tepat untuk menyelamatkan ligkungan dari pencemaran udara. Selain itu juga untuk mengetahui potensi hasil tangkapan hujan buatan yang berupa logam silika dalam pemanfaatannya sebagai bahan dasar pembuatan semen.

Manfaat
Penulisan gagasan tertulis ini diharapkan dapat memberi manfaat kepada masyarakat, swasta, dan pemerintah mengenai teknologi inovasi hujan buatan dalam penerapannya pada cerobong asap pabrik, sebagai solusi untuk menyelamatkan bumi dari pencemaran udara. Selain itu juga, dapat mempelajari pemanfaatan hasil dari tangkapan hujan buatan berupa silika sebagai bahan dasar pembuatan semen.

GAGASAN
Kondisi Kekinian Dampak Negatif Polusi Udara dari Cerobong Asap Pabrik
Cerobong asap pabrik yang mengeluarkan asap hitam tebal, banyak mengandung partikel-partikel halus butiran-butiran yang begitu kecil sehingga dapat menembus bagian terdalam paru-paru. Sebagian besar partikel halus ini terbentuk dengan polutan lain, terutama sulfur dioksida dan oksida nitrogen, dan secara kimiawi berubah dan membentuk zat-zat nitrat dan sulfat. Sementara itu, hasil penelitian World Health Organization (WHO) di pusat-pusat lokasi industri terjadi penurunan mutu udara ambien tiga kali lebih buruk dari baku mutu yang telah ditetapkan (Ariyanto, 2003).
Kelestarian lingkungan hidup menjadi perhatian utama negara-negara di dunia saat ini. Isu lingkungan hidup dan pemanasan global memang menjadi fokus perhatian di banyak negara. Bandung sebagai salah satu kota hijau di Indonesia pun tidak luput dari bahaya polusi. Menurut Ir. Puji Lestari (2007)  ahli polusi udara dari Departemen Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan ITB mengatakan, kondisi polusi udara di Kota Bandung kian hari memang kian buruk. Hasil pengukuran tahun 2005 di beberapa ruas jalan menunjukkan kadar polutannya sudah melewati nilai ambang batas. Hasil pengukuran di Jalan Asia Afrika menunjukkan kadar karbon monoksida (CO) 8-12 ppm dan NOx 0,03–0,075 ppm. Di Jalan Merdeka, CO mencapai 8,2-14,7 ppm dan NOx 0,03-0,11 ppm. Padahal, batas konsentrasi CO adalah 9 ppm dan oksida nitrogen (NOx) 0,05 ppm.
Merujuk pada penelitian lainnya yang bertajuk “Emission Inventory 2005″ yang dilakukan oleh Puji Lestari bersama beberapa rekannya, ditemukan bahwa total emission loading di Kota Bandung untuk CO adalah 185.476,4 ton/tahun, NOx 12. 226,4 ton/tahun, SOx 993,2 ton/tahun, HC 26.283,3 ton/tahun dan PM 10 (partikel debu berukuran kurang dari 10 mikron) 1.112,9 ton/tahun. Angka yang sudah menjadi ancaman mengerikan, mengingat udara kota seperti itulah dihirup setiap saat.
Pencemaran udara yang terjadi di kota-kota besar sebagai daerah padat industri telah menghasilkan gas-gas yang mengandung zat di atas batas kewajaran yang dapat menyebabkan gangguan kesehatan bagi kesehatan manusia. Sumber pencemaran yang berasal dari pabrik industri akan menghasilkan unsur-unsur polutan ke atmosfir bumi, diantaranya adalah sebagai berikut;
a.       Kadmium
Kadmium merupakan salah satu jenis logam berat yang berbahaya karena elemen ini beresiko tinggi terhadap pembuluh darah. Kadmium berpengaruh terhadap manusia dalam jangka waktu panjang dan dapat terakumulasi pada tubuh khususnya hati dan ginjal. Secara prinsipil pada konsentrasi rendah berefek terhadap gangguan pada paru-paru, emphysema dan renal turbular disease yang kronis (Wikipedia, 2011).
Jusni (1986:14) memaparkan kadmium merupakan unsur logam berat yang paling beracun setelah unsur merkuri. Dampak keracunan mengakibatkan tekanan darah tinggi, kerusakan ginjal, kehilangan sel darah merah, gangguan lambung, dan kerapuhan tulang.
b.      Kromium
Beberapa senyawa kromium merupakan senyawa yang bersifat korosi dan karsinogen. Toksisitas unsur kromium terhadap organisme perairan tergantung pada bentuk dan bilangan oksidasinya, pH, efek sinergis, dan antagonisnya. Dampak keracunan kromium diduga menyebabkan kanker pada kulit dan alat pernafasan. Umumnya unsur berasal dari limbah industri pelapisan elektro, pertambangan, logam campuran, cat, zat warna, penyepuhan logam, kimia, tekstil, dan kulit (Jusni, 1986:18).
c.       Merkuri
Ion merkuri dan tekstil merkuri dalam air merupakan unsur yang paling beracun terhadap organisme hidup. Dampak keracunan yang disebabkannya adalah kerusakan saraf, paralisis, kebutaan, keterbelakangan mental pada bayi. Jenis Industri yang mengeluarkan limbah merkuri adalah industri kimia, batu baterai, cat, zat warna, elektronik, obat-obatan, bahan peledak, kertas, kulit, lampu neon, pestisida, fotografi, pengerjaan logam, dan baja (Jusni, 1986:23).
d.      Nikel
Menurut Jusni (1986:31) unsur logam berat nikel merupakan unsur yang kurang beracun jika dibandingkan dengan unsur merkuri, timbel, dan kadmium. Tetapi dalam jumlah besar akan bersifat racun terutama pada kehidupan tumbuh-tumbuhan. Limbah asap pabrik yang keluar dari cerobong asap pabrik banyak mengandung nikel.
e.     Timbal
Dibandingkan dengan unsur merkuri dan cadmium, maka unsur timal tidak begitu beracun. Tetapi unsur ini bersifat kronis dan kumulatif. Senyawa timbal organik lebih beracun daripada bentuk senyawa anorganiknya. Umumnya unsur timbal berasal dari limbah industri cat, zat warna, bahan bakar mobil, baterai, elektronik, bahan peledak, keramik, dan fotografi. Dampak keracunan dari senyawa timbel ini adalah anemia, kelainan ginjal, kemerosotan mental pada anak, dan gangguan jiwa (Jusni, 1986:36).
f.       Silika
Silika atau dikenal dengan silikon dioksida (SiO2) dalam ilmu kimia adalah suatu senyawa yang mengandung satu anion dengan satu atau lebih atom silikon pusat yang dikelilingi oleh ligan elektronegatif. Jenis silika yang sering ditemukan umumnya terdiri dari silikon dengan oksigen sebagai ligannya. Anion silika dengan muatan listrik negatif, harus mendapatkan pasangan kation lain untuk membentuk senyawa bermuatan netral (Wikipedia, 2011).
Saat ini dengan perkembangan teknologi, mulai banyak aplikasi penggunaan silika pada industri semakin meningkat terutama dalam penggunaan silika pada ukuran partikel yang kecil sampai skala mikron atau bahkan nanosilika. Kondisi ukuran partikel bahan baku yang diperkecil membuat produk memiliki sifat yang berbeda yang dapat meningkatkan kualitas. Sebagai salah satu contoh silika dengan ukuran mikron banyak diaplikasikan dalam material building, yaitu sebagai bahan campuran pada beton. Rongga yang kosong di antara partikel semen akan diisi oleh mikrosilika sehingga berfungsi sebagai bahan penguat beton (mechanical property) dan meningkatkan daya tahan (durability). Selama ini kebutuhan mikrosilika dalam negeri dipenuhi oleh produk impor.
            Pabrik-pabrik yang dapat menimbulkan pencemaran udara antara lain pabrik pengolahan minyak bumi, pabrik pengolahan logam, pabrik tekstil, pabrik gula, pabrik pengolahan karet, pabrik plastik, dan semen. Pabrik-pabrik kimia dalam banyak hal membuat kemungkinan menghasilkan semua bentuk pencemaran udara. Lewat cerobong asap pabrik-pabrik kimia, bahan-bahan kimia beracun dibuang ke udara. Bahan-bahan kimia beracun dari cerobong asap pabrik, baik yang berbentuk gas ataupun yang berbentuk partikel-partikel, berpengaruh buruk bagi kesehatan dan banyak menimbulkan masalah yang harus ditanggulangi.
Dampaknya bagi kesehatan manusia yang disebabkan oleh pencemaran udara akan terakumulasi dari hari ke hari. Dampaknya dalam jangka waktu yang lama akan berakibat pada berbagai gangguan kesehatan, seperti bronchitis, emphysema, dan kanker paru-paru. Dampak kesehatan yang diakibatkan oleh pencemaran udara berbeda-beda antar individu. Populasi yang paling rentan adalah kelompok individu berusia lanjut dan balita. Menurut penelitian di Amerika Serikat, kelompok balita mempunyai kerentanan enam kali lebih besar jika dibandingkan dengan orang dewasa. Kelompok balita lebih rentan karena mereka lebih aktif, dengan demikian menghirup udara lebih banyak, sehingga mereka lebih banyak menghirup zat-zat pencemar.
Selain berdampak terhadap kesehatan, pencemaran udara juga dapat menganggu keseimbangan alam. Seperti menghambat fotosistesis tumbuhan. Terhadap tanaman yang tumbuh di daerah dengan tingkat pencemaran udara tinggi dapat terganggu pertumbuhannya dan rawan penyakit, antara lain klorosisnekrosis, dan bintik hitam. Partikulat yang terdeposisi di permukaan tanaman dapat menghambat proses fotosintesis.
Selanjutnya dapat meningkatkan efek rumah kaca. Efek rumah kaca disebabkan oleh keberadaan CO2, CFC, metana, ozon, dan N2 O di lapisan troposfer yang menyerap radiasi panas matahari yang dipantulkan oleh permukaan bumi. Akibatnya panas terperangkap dalam lapisan troposfer dan menimbulkan fenomena pemanasan global. Pemanasan global sendiri akan berakibat pada pencairan es di kutub, perubahan iklim regional dan global, perubahan siklus hidup flora dan fauna, serta kerusakan lapisan ozon.

Solusi yang Sudah Diterapkan Sebelumnya
            Usaha-usaha untuk menanggulangi pencemaran logam berat di Indonesia sampai saat ini belum banyak dilakukan. Hal ini terutama karena sebagian besar industri di Indonesia belum mempunyai sarana pengolahan limbah yang memadai (Kompas, 2008). Sehingga perlu diterapkan inovasi teknologi yang efisien dan mudah untuk diterapkan.  
           
Untuk menanggulangi pencemaran lingkungan yang pernah di terapkan sebelumnya dengan cara teknis dilakukan dengan menambah alat bantu yang dapat mengurangi pencemaran. Beberapa alat bantu yang digunakan untuk mengurangi atau menanggulangi pencemaran lingkungan adalah (http://elearning.gunadarma.ac.id/docmodul/rekayasa_lingkungan/bab8_usaha_penanggulangan_pencemaran_udara.pdf)
a.       Filter Udara
Filter udara yang dimaksudkan untuk menangkap abu atau partikel yang keluar dari cerobong atau stack agar tidak ikut terlepas kelingkungan sehingga udara bersih saja yang keluar dari cerobong. Namu, ada kekurangan dari filter udara ini, diantaranya adalah lebih cepat kotor dan panas mesin ikut masuk kedalam ruang bakar udara.


Gambar 1. Filter Udara
b.      Pengendap Siklon (Cyelone Separator)
Pengendap Silikon adalah pengendap debu atau abu yang ikut dalam gas buangan atau udara dalam ruangan pabrik yang berdebu. Prinsip kerja pengendap siklon adalah dengan pemanfaatan gaya sentrifugal dari udara atau gas buangan yang sengaja dihembuskan melalui tepi dinding tabung siklon sehingga partikel yang relatif berat akan jatuh kebawah. Kekurangannya tidak cocok digunakan bagi industri yang mengemisikan partikulat basah, karena dapat terkumpul di dinding siklon atau di inlet (inlet spinner vanes).

Gambar 2. Pengendap Siklon

c.       Pengendap Sistem Gravitasi
Alat pengendap ini digunakan untuk membersihkan udara kotor yang berukuran partikelnya relatif cukup besar sekitar atau lebih. Cara kerja alat ini sederhana sekali yaitu dengan mengalirkan udara yang kotor ke dalam alat yang dibuat sedemikian rupa sehingga pada waktu terjadi perubahan kecepatan secara tiba-tiba, partikel akan jatuh terkumpul dibawah akibat gaya berat sendiri. Namun, masih banyak pabrik industri yang belum menggunakan filter pengendap sistem gravitasi karena biayanya relatif mahal.

Gambar 3. Pengendap Sistem Grafitasi

d.      Pengendap Elektrostatis
Alat pengendap elektrostatik digunakan untuk membersihkan udara kotor dalam jumlah relatif besar dan pengotor udaranya adalah aerosol atau uap air. Alat ini dapat membersihkan udara yang keluar dari alat ini sudah relatif bersih. Kekurangan dari filter pengendap elektrostatik tersebut harganya masih relatif mahal, sehingga banyak pabrik industri yang tidak menggunakannya.

Gambar 4. Pengendap Elektrostatik

Jenis penyaring polusi pada asap pabrik diatas, masih  banyak ditemukan kekurangan dan harganya juga relatif mahal, sehingga tidak banyak pihak pemilik pabrik tidak mau menggunakannya. Selain itu juga, semua filter diatas tidak ada yang memanfaatkan air, sehingga belum mampu mengikat silika sebagai yang terkandung pada limbah asap pabrik sebagai bahan dasar pembautan semen.

Kondisi Kekinian Inovasi Hujan Buatan
Air adalah zat atau unsur yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di bumi, tetapi tidak di planet lain. Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Terdapat 1,4 triliun kilometer kubik (330 juta mil³) tersedia di bumi. Keberadaan air memiliki peran yang sangat besar di segala aspek, terutama dalam hal perindustrian. Air dalam industri tidak hanya digunakan sebagai pencuci bahan baku produksi melainkan dapat digunakan sebagai pencuci atau penyaring limbah dari proses produksi yang dihasilkan melalui cerobong asap pabriknya. Proses penyaringan limbah tersebut sangat efektif jika menggunakan media air.
Sifat air yang halus dapat mengikat logam berbahaya yang terkandung dalam limbah asap pabrik, salah satunya ada silika yang menjadi hasil samping dari inovasi hujan buatan. Menurut Wikipedia (http://id.wikipedia.org/wiki/Air), air sering disebut sebagai pelarut universal karena air melarutkan banyak zat kimia. Air berada dalam kesetimbangan dinamis antara fase cair dan padat di bawah tekanan dan temperatur standar. Dalam bentuk ion, air dapat dideskripsikan sebagai sebuah ion hidrogen (H+) yang berikatan dengan sebuah ion hidroksida (OH-). Zat-zat kimia yang dihasilkan oleh sisa pembuangan proses industri sangatlah berbahaya untuk lingungan sekitar. Selain bisa berdampak pada kelestarian lingkungan, juga bisa mengakibatkan berbagai penyakit pada manusia. Ironisnya,  pihak-pihak pabrik sembarangan dalam hal pembuangan limbah yang dihasilkan dari proses perindustriannya. Akibatnya banyak lingkungan yang tercemar  yang semuanya bersumber dari pihak-pihak pengelola industri yang tidak bertanggung jawab. 
Menurut Rismunandar (1984:4), air yang dalam keadaan murni memiliki sifat dapat melarutkan dan melapukkan benda-benda keras dan logam tertentu yang terdapat pada limbah asap pabrik serta dapat melepaskan kembali zat yang larut di dalamnya.
Oleh karena itu, konsep hujan buatan pada cerobong asap pabrik akan dikombinasikan dengan air untuk meminimalisir dampak-dampak yang terkandung dalam limbah-limbah hasil produksi pabrik. Dengan adanya inovasi hujan buatan inilah yang akan memfilter semua limbah asap pabrik sebelum dikeluarkan ke lingkungan sekitar. Zat-zat berbahaya yang terkandung di dalam limbah asap pabrik akan disaring oleh air pada cerobong asap pabrik. Sehingga sisa-sisa penyaringan tersebut jika dikeluarkan ke lingkungan sudah dalam keadaan bersih dan aman bagi lingkungan.

Pihak-pihak yang Dipertimbangkan dalam Mengimplementasikan Gagasan Inovasi Hujan Buatan
            Gagasan Inovasi hujan buatan akan dapat terimplementasikan dengan baik jika adanya dukungan dari berbagai pihak, yakni dari pemerintah, pihak swasta yang bergerak dalam kegiatan industri, serta Lembaga Swadaya Masyarakat (LSM) yang bergerak di bidang lingkungan.
Dukungan disini dapat dilakukan dalam berbagai bentuk. Misalnya pemerintah yang memiliki kewenangan untuk membuat kebijakan dan peraturan tentang standar pembuatan cerobong asap pabrik, memberikan dana kepada pihak produsen secara langsung untuk digunakan dalam proses pembangunan filter hujan buatan ini. Selain itu, pemerintah dan Lembaga Swadaya Masyarakat dapat melakukan kerja sama yang bertujuan untuk memberikan sosialisasi dan pendampingan kepada produsen yang akan membangun filter hujan buatan ini. Bagi LSM yang bergerak di dibidang lingkungan sendiri dapat menjadi pengawas kepada pihak produsen dan pelindung bagi masyarakat. Pada intinya semua pihak yang terkait dalam gagasan ini dapat memberikan dukungan sepenuhnya untuk mengimplementasikan gagasan Inovasi hujan buatan pada cerobong asap pabrik.

Langkah-langkah Strategis Penyelamatan Bumi dari Bahaya Polusi Udara dengan Hujan Buatan
            Inovasi hujan buatan pada cerobong asap pabrik merupakan solusi yang efektif dalam upaya mengurangi bahaya polusi udara yang dihasilkan oleh pabrik-pabrik industri. Membuat filter cerobong asap pabrik dengan memanfaatkan air dirasa efektif karena dapat menangkap partikel-partikel logam berbahaya dengan baik. Selain itu, hasil dari tangkapan partikel logam yang berasal dari asap tersebut bisa digunakan sebagai bahan dasar pembuatan semen, yakni dalam bentuk silikon. Hal ini seperti yang dikemukakan oleh Brent Constantz (Vivanews, 2011), bahwa air yang menangkap asap pabrik dapat dibuat sebagai bahan dasar semen. Yang tidak kalah pentingnya cara ini tidak berdampak negatif terhadap lingkungan.
Adapun pelaksanaan inovasi hujan buatan sebagai upaya penyelamatan bumi dari bahaya polusi yaitu:
1.      Membangun tangki penyimpanan air
Tangki penyimpanan air yang dibangun, lokasinya harus berada di dekat cerobong asap pabrik bagian bawah. Hal ini dimaksudkan untuk mengefisienkan energi dari mesin air yang akan mendorong air hingga ke bagian atas cerobong asap pabrik. Ukurannya disesuaikan dengan besarnya cerobong asap pabrik.
2.      Memasang instalasi pipa
Memasang pipa mulai dari tangki penyimpanan air hingga terhubung ke bagian atas cerobong asap pabrik, kemudian memberi cabang pada pipa untuk saluran air yang akan masuk ke dalam bagian cerobong, bagian ujung pipa yang dimasukkan kedalam cerobong asap pabrik diberi tempat keluarnya air seperti shower, alat ini nantinya yang akan membentuk hujan buatan pada cerobong asap pabrik ketika dialirkan air dengan deras. Air disini berfungsi untuk menghujani asap pabrik sebelum keluar dari cerobong asap. Sehingga air yang memiliki sifat yang halus dapat menangkap logam dengan ukuran kecil. Ada dua tingkatan air yang dimanfaatkan sebagai hujan buatan pada bagian atas cerobong asap pabrik, hal ini bertujuan untuk untuk mengefektifkan asap yang keluar dari cerobong asap pabrik.
3.      Memberi mesin pompa air
Mesin pompa air berfungsi untuk menyedot air dari tangki penyimpanan air dan memompanya hingga ke bagian atas cerobong dengan kuat. Mesin pompa air hanya difungsikan ketika pabrik sedang dalam proses produksi saja.
4.      Memasang lapisan pasir dan karbon aktif
Bagian bawah cerobong asap pabrik, diberi dua lapisan, yakni dari material pasir di lapisan atas dan karbon aktif pada lapisan terakhir. Dimana pasir berfungsi untuk menyaring partikel-partikel berbahaya yang terbawa oleh asap dan ditangkap oleh air. Karbon aktif yang terbuat dari arang tempurung kelapa berfungsi untuk mengabsorpsi bahan-bahan kimia berbahaya. Air yang keluar dari lapisan pasir dan karbon aktif, dialirkan kembali ke tangki penyimpanan air. Air yang sudah melewati proses penyaringan tersebut sudah bersih dan dapat digunakan kembali untuk dialirkan ke bagian atas cerobong asap pabrik. Jadi, tidak perlu menggunakan air yang baru, karena telah terjadi siklus air yang baik. Material partikel yang telah terkumpul dan mengendap, nantinya dapat dimanfaatkan sebagai bahan dasar pembuatan semen.
5.      Menambahkan karbon aktif pada bagian atas cerobong asap pabrik
Bagian atas cerobong asap pabrik diberi karbon aktif yang berfungsi untuk menyerap partikel-partikel kecil yang tidak tertangkap oleh hujan buatan. Karbon aktif pada bagian atas pabrik dibuat dari tempurung kelapa yang memiliki nilai absorpsi paling tinggi dan berfungsi sebagai desulfurisasi, yang dapat menghilangkan gas beracun, bau busuk, asap, dan menyerap racun (dekindo.com, 2011).
Limbah asap pabrik yang dihasilan oleh industri merupakan abu sisa pembakaran dari batu bara yang dipakai dalam banyak industri. Asap pabrik sendiri tidak memiliki kemampuan mengikat seperti halnya semen. Tetapi dengan kehadiran air dan ukuran partikelnya yang halus, oksida silika yang dikandung oleh asap pabrik akan bereaksi secara kimia dengan kalsium hidroksida yang terbentuk dari proses hidrasi semen dan menghasilkan zat yang memiliki kemampuan mengikat.
Seiring dengan perkembangan teknologi saat ini, aplikasi penggunaan silika pada industri semakin meningkat terutama dalam penggunaan silika ukuran partikel yang kecil. Salah satu contoh silika dengan ukuran mikron banyak diaplikasikan dalam material bangunan, yaitu sebagai bahan campuran pada semen. Semen yang dicampur dengan silika akan menghasilkan produk semen yang berkualitas tinggi.
Rongga yang kosong di antara partikel semen akan diisi oleh mikrosilika sehingga berfungsi sebagai bahan penguat beton (mechanical property) dan meningkatkan daya tahan (durability). Selama ini kebutuhan mikrosilika dalam negeri dipenuhi oleh produk impor, sehingga hasil sampingan dari inovasi teknologi ini mendapatkan dua keuntungan. Pertama, dapat mengurangi polusi udara. Kedua, memberikan nilai ekonomi yang baik melalui silika yang dihasilkan sebagai bahan campuran pembutan semen.
Hasil tangkapan dari hujan buatan pada cerobong asap pabrik yang berupa silika tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan dasar semen. Constantz, peneliti dari California melihat peluang bahwa produsen semen, dapat memenuhi permintaan pasar sekaligus mengurangi jumlah karbondioksida yang dilepaskan ke atmosfer bumi. Selain itu, produsen semen juga bisa menyerap bahan baku dari pelepas karbondioksida terbesar di dunia, yakni pabrik-pabrik yang mengeluarkan banyak asap dari cerobong asap pabriknya (vivanews.com, 2011).
Konsep hujan buatan apabila diterapkan pada cerobong asap pabrik industri, maka dapat mengurangi bahaya polusi udara yang saat ini sudah sangat mengkhawatirkan. Selain caranya yang efektif, dari segi biaya juga tidak membutuhkan banyak dana. Berikut adalah gambar model teknolgi inovasi hujan buatan pada cerobong asap pabrik.

Gambar 5.Model Inovasi Hujan Buatan pada Cerobong Asap Pabrik

KESIMPULAN
            Pencemaran udara oleh bahan-bahan kimia yang berasal dari aktivitas industri telah sampai pada tahap yang membahayakan makhluk hidup di bumi, termasuk manusia. Cerobong asap pabrik yang tidak menggunakan filter akan mengeluarkan limbah asap yang mengandung banyak partikel dan logam berbahaya ke udara bebas. Saat ini, masih banyak pabrik yang belum menggunakan filter pada cerobong asap pabriknya. Sehingga banyak logam berbahaya yang keluar dan membahayakan kehidupan di sekitarnya. Oleh karena itu, diperlukan teknologi yang tepat dan efektif untuk bisa diterapkan pada cerobong asap pabrik. Salah satunya adalah dengan memanfaatkan air, dengan inovasi hujan buatan pada cerobong asap pabrik sebagai upaya penyelamatan bumi dari polusi udara.
            Konsep hujan buatan memanfaatkan air untuk menangkap banyak partikel dan logam berbahaya yang terbawa oleh asap pabrik sebelum keluar dari cerobong. Pada bagian atas cerobong asap pabrik diberi karbon aktif untuk menyerap logam berbahaya. Air yang jatuh nantinya akan disaring kembali oleh lapisan pasir dan karbon aktif yang berada pada bagian bawah cerobong asap. Selanjutnya air tersebut dialirkan ke tangki penampunan air yang akan digunakan kembali untuk hujan buatan.
            Sifat air yang cair dapat menangkap partikel dan logam berbahaya pada asap pabrik sebelum dikeluarkan. Dengan konsep hujan buatan pada cerobong asap pabrik, maka asap yang dikeluarkan dari pabrik tidak lagi mengandung banyak polutan yang berbahaya. Partikel dan logam yang berhasil ditangkap salah satunya adalah silika, lambat laun akan terkumpul pada lapisan pasir yang terletak pada bagian bawah cerobong asap pabrik. Selanjutnya bisa dimanfaatkan sebagai campuran pembuatan semen berkualitas tinggi.
    
DAFTAR PUSTAKA
Ahmad, Hardianto. 2010. Limbah-limbah Pabrik Industri. Jakarta: PT. Husada.
Djatin, Jusni. 1986. Tinjauan Literatur Analisa Air Bahan Logam Berat Beracun. Jakarta: Pusat Dokumentasi Ilmiah Nasonal – LIPI.
Hartomo, A.J. 1994. Teknologi Membran Pemurnian Air. Yogyakarta: Andi Offset Yogyakarta.
Sumardjo, Damin. 2009. Pengantar Kimia. Jakarta: EGC.
Nayoan, Christina Rony. 2003. Efektifitas Karbon Aktif Tempurung Kelapa pada Proses Filtrasi. Semarang: Universitas Diponegoro.
Rismunandar, 1984. Air Fungsi dan Kegunaannya bagi Pertanian. Bandung: Penerbit Sinar Baru Bandung.
Lestari, Puji. 2007. Polusi dan Solusi. Online. (http://makhadi.wordpress.com/2007/12/17/polusi-dan-solusi/ diakses 22 Februari 21.00 WIB).
Ariyanto Y. 2003. Kesehatan Lingkungan. Online. Online. http:// www.pdpersi.co.id/?show=detailnews&kode=23&tbl=kesling. (diakses 28 Feb 2011).
Firman, Muhammad. 2011. Peneliti Temukan Semen Terbuat dari Asap. online. http://teknologi.vivanews.com/news/read/198379-peneliti-temukan-semen-terbuat-dari-asap. Diakses 23 Februari 2011.
Anonim. 2011. Silika. Online. http://id.wikipedia.org/wiki/Kategori:Silika. Diakses 25 Februari 2011.
Anonim. 2011. Air. Online (http://id.wikipedia.org/wiki/Air diakses 20 Februari 2011, pukul 11.20 WIB.
Anonim. 2011. Arang Tempurung Kelapa. Online. (http://www.scribd.com/doc/40142063/3-3-Arang-Tempurung-Kelapa diakses 20 Februari 2011 pukul 23.00 WIB).
Anonim. 2011. Asap. Online. (http://id.wikipedia.org/wiki/Asap diakses 20 Februari 2011 pukul 12.10 WIB).
Anonim. 2011. Filter Karbon Aktif. Online.  http://dekindo.com/2008/12/12/pencemaran-udara/ diakses 23 Februari 2011 pukul 21.50 WIB).
Anonim. 2011. Logam-logam Berbahaya. Online. (http://vivanews.wordpress.com/2010/02/21/sedia-rencana-sesudah-hujan-asam/ diakses 23 Februari 2011 pukul  20.01 WIB).
Anonim. 2011. Membuat Arang Batok Kelapa. Online. (http://www.gagasmedia.com/iptek/penulis/membuat-arang-batok-kelapa. html diakses 21 Februari 2011 pukul 01.03 WIB).
Anonim. 2011. Usaha Penanggulangan Pencemaran Udara. Online. (http://elearning.gunadarma.ac.id/docmodul/rekayasa_lingkungan/bab8_usaha_penanggulangan_pencemaran_udara.pdf diakses 22 Februari 2011 23.34 WIB).
Anonim. 2011. Pencemaran Udara. Online. http://buletinlitbang.dephan.go.id/ index.asp?mnorutisi=8&vnomor=7. Diakses 23 Februari 2011 pukul 12.00 WIB.
Anonim. 2008. Penanggulangan Pencemaran Logam Berat. Online. (http://kompas.com/polusi-udara-atasi-dengan-plasma.html diakses 23 Februari 2011 pukul 14.03 WIB.

                                                                                  

Tidak ada komentar:

Posting Komentar