i
PENELITIAN CATALYTIC CONVERTER BERBAHAN KUNINGAN BERBENTUK JARING LABA - LABA
TUGAS AKHIR
BIDANG KONVERSI ENERGI Diajukan kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan Program SarjanaTeknik (S1)
Oleh :
AHMAD SYAIFUDIN 201010120311072
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2015
ii
POSTER
Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan desain catalytic converter berbahan katalis kawat kuningan berbentuk sarang laba-laba, mendapatkan performa emisi gas buang pada catalytic converter dan mendapatkan nilai comparasi catalytic converter dengan katalis berbahan kawat kuningan berbentuk sarang laba-laba.
Metode penelitian yang dipergunakan adalah metode experimental. Dimulai dari pembuatan rancangan katalis, pembuatan katalis, setelah katalis jadi dilakukan pengukuran emisi gas buang yang melewati saluran knalpot. Selanjutnya membandingkan hasil percobaan emisi gas buang sebelum melewati catalytic converter dan sesudah melewati catalytic converter, menggunakan sarana laboratorium motor bakar sebagai basis mendapatkan data.
Dari hasil penelitian ini didapatkan bahwa pemakaian catalytic converter berbahan kuningan berbetuk sarang laba - laba dapat mereduksi emisi gas HC dan CO.
Dengan hasil emisi gas HC menunjukkan prosentase emisi sebesar 61.12 ppm dan prosentase penurunan emisinya sebesar 36.88ppm. Emisi gas CO menunjukkan prosentase emisi sebesar 80.10 % sedangkan prosentase penurunan emisinya sebesar 19.90 %.
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318-128 Fax. (0341) 460782 Malang 65144.
iii
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Satu Syarat Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Mesin
Disusun Oleh : Ahmad Syaifudin 201010120311072
Yang telah disahkan oleh :
Dosen pembimbing I Dosen pembimbing II
(Ir. Ali Mokhtar. MT) (Dra. Rr. Heni H., MT)
Nip.108.9109.0234 Nip. 108.8909.0125
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin
(Ir. Daryono, MT)
Nip. 108.8909.0124
iv
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318-21 Psw. 127
Fax. (0341) 460782 Malang 65144
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR
Nama : Ahmad Syaifudin
Nim : 201010120311072
Bidang Keahlian : Konversi Energi
No. ST. Pem. TA : E.2 / 412/ FT/ UMM/XI/ 2014
Judul : Penelitian Catalytic Converter berbahan Kuningan Berbentuk jaring laba – laba
Pembimbing I : Ir. Ali Mokhtar. MT
No. CatatanAsistensi Paraf
Dosen pembimbing I 1 Persetujuan Judul Dan Konsultasi Bab I
2 Konsultasi Bab I dan ACC Bab I
3 Konsultasi Bab II
4 ACC Bab II
5 Konsultasi Bab III
6 ACC Bab III
7 Konsultasi Bab IV
8 ACC Bab IVdan Seminar Hasil
Malang, 29 April 2015 Dosen pembimbing I
Ir. Ali Mokhtar. MT
v
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318-21 Psw. 127
Fax. (0341) 460782 Malang 65144
LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR
Nama : Ahmad Syaifudin
Nim : 201010120311072
Bidang Keahlian : Konversi Energi
No. ST. Pem. TA : E.2 / 412/ FT/ UMM/XI/ 2014
Judul : Penelitian Catalytic Converter berbahan Kuningan Berbentuk jaring laba – laba
PembimbingII : Dra. Rr. Heni H., MT
No. CatatanAsistensi Paraf
Dosen pembimbing II 1 Persetujuan Judul Dan Konsultasi Bab I
2 Konsultasi Bab I dan ACC Bab I
3 Konsultasi Bab II
4 ACC Bab II
5 Konsultasi Bab III
6 ACC Bab III
7 Konsultasi Bab IV
8 ACC Bab IVdanSeminar Hasil
Malang, 29 April 2015 Dosen pembimbing II
Dra. Rr. Heni H., MT.
vi
LEMBAR SURAT PERNYATAAN Yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama : Ahmad Syaifudin
Nim : 201010120311072
Tempat/Tanggal Lahir : Sidoarjo, 24 Juni 1992
Jurusan : Teknik Mesin
Fakultas : Teknik
Instansi : Universitas Muhammadiyah Malang
Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :
Sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul “Penelitian Catalytic Converter berbahan Kuningan Berbentuk jaring laba – laba” yang diajukan untuk memperoleh gelar sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan duplikasi (“PLAGIASI”) dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan/ atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah Malang atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya saya kutipan dan daftar pustaka sebagaimana mestinya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk digunakan sebagaimana mestinya.
Malang, 29 April 2015 Yang menyatakan,
Ahmad Syaifudin
vii Abstrak
Pertumbuhan kendaraan bermotor di indonesia yang cukup pesat ( 8,38%/tahun) membawa pengaruh meningkatnya pemakaian Bahan Bakar Minyak, sehingga polusi udara menjadi tidak dapat terelakkan lagi. Kendaraaan bermotor merupakan sumber pencemar terbesar dan memberikan kontribusi emisi gas carbon monoksida sebesar 67% dari total polutan yang ada, Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan desain catalytic converter berbahan katalis kawat kuningan berbentuk sarang laba-laba, mendapatkan performa emisi gas buang pada catalytic converter dan mendapatkan nilai comparasi catalytic converter dengan katalis berbahan kawat kuningan berbentuk sarang laba-laba.
Metode penelitian yang dipergunakan adalah metode experimental.
Dimulai dari pembuatan rancangan katalis, pembuatan katalis, setelah katalis jadi dilakukan pengukuran emisi gas buang yang melewati saluran knalpot.
Selanjutnya membandingkan hasil percobaan emisi gas buang sebelum melewati catalytic converter dan sesudah melewati catalytic converter, menggunakan sarana laboratorium motor bakar sebagai basis mendapatkan data.
Dari hasil penelitian ini didapatkan bahwa pemakaian catalytic converter berbahan kuningan berbetuk sarang laba - laba dapat mereduksi emisi gas HC dan CO. Dengan hasil emisi gas HC menunjukkan prosentase emisi sebesar 61.12 ppm dan prosentase penurunan emisinya sebesar 36.88ppm. Emisi gas CO menunjukkan prosentase emisi sebesar 80.10 % sedangkan prosentase penurunan emisinya sebesar 19.90 %.
Kata kunci : Catalityc Converter, Konsentrasi CO.kuningan
viii Abstract
The increasing motored vehicle using in Indonesia ( approximately 8,38 % per year ), it caused the excessive deman of fuel. It means that air pollution becomes inevitable cossequence. Motored vehicle has been the significant pollutant for the emission of carbon monoxide, which is estimated as much as 67 percent of all pollutant. The purpose of this research is to get catalytic converter design a catalyst wire made of brass shaped the nests of spiders , get gas emissions performance in catalytic converter and given a value of comparasi catalytic converter with a catalyst wire made of brass shaped the nests of spiders.
The method used is a method of experimental research .Starts from the design of a catalyst , making a catalyst , after a catalyst so done the measurement of gas emissions that passes through the exhaust. Comparison of the results next experiment gas emissions before passing through catalytic converter and after passing through catalytic converter , using laboratory facilities motor fuel as the base get the data emissions rate.
From this research result was obtained that the use of catalytic converter berbetuk nests made of brass profit -- profit h.c can reduce gas emissions and co .With the result of emission gas emissions by 61,18 ppm h.c show prosentase prosentase emisinya ppm and the decline of 36,88 ppm .Gas emission of co2 emissions by showing percentage 80.10 % while prosentase emisinya 19.90% of the decline.
Keywords: Catalityc Converter, stainless CO.Brass
ix
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji dan syukur kepada kehadirat Allah SWT yang mana hanya atas limpahan rahmat, taufik, hidayah serta inayahNya laporan tugas
akhir dengan judul “PENELITIAN CATALYTIC CONVERTER
BERBAHAN KUNINGAN BERBENTUK JARING LABA - LABA ” ini akhirnya dapat terselesaikan.
Seiring penyusunan skripsi ini, terdapat hambatan dan rintangan yang dihadapi, namun berkat bantuan dari semua pihak segala kesulitan tersebut terasa ringan dan dapat teratasi. Oleh sebab itu sepatutnya saya ungkapkan terima kasih atas jasa baik yang selama ini telah diterima, baik nasehat, petunjuk, ide, saran, serta bimbingan berupa apapun sehingga penyusun dapat menyelesaikan sekripsi ini.Ungkapan terima ksi htersebut disampaikan kepada :
1. Kedua orang tua yang selalu memberikan bantuan materiil maupun non materiil, m endo’akan, mengingatkan akan pesan - pesannya yang tak akan terlupakan.
2. Bapak Ir. Ali Mokhtar. MT Selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan serta arahan selama penyusunan skripsi ini dilakukan.
3. Ibu Dra. Rr. Heni H., MT. Selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan masukan ide, serta saran dan cara-cara penulisan sehingga terselesaikannya skripsi ini.
4. Bapak Ir. Daryono, MT. Selaku ketua jurusan teknik mesin UMM.
5. Bapak Budiono, SSi.MT. Selaku sekertaris jurusan teknik mesin UMM.
6. Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan
teoritis secara langsung maupun tidak langsung.
x
7. Teman – teman sebimbingan, teman-teman seangkatan Teknik Mesin 2010 A, B, C dan D serta kepada seseorang yang selalu mendampingi saya dan selalu memberi semangat dalam proses pengerjaan skripsi ini.
8. Serta semua pihak yang belum tersebutkan, terima kasih banyak atas bantuan kalian semuannya.
Dalam penyusunan sekripsi ini tentunya terdapat kekurangan yang tidak terbahas.Oleh sebab itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun akan sangat diharapkan untuk pengembangan teknologi terkait. Semoga ALLAH SWT memberikan sifat RahimNya kepada semua pihak yang tersebut diatas dan penyusun berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penyusun dan pembaca.
Malang, 29 April 2015
Ahmad Syaifudin
xi DAFTAR ISI
COVER ... i
POSTER ... ii
LEMBARAN PENGESAHAN SKRIPSI ... iii
LEMBARAN ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING I ... iv
LEMBARAN ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING II ... v
LEMBARAN PERYATAAN ... vi
ABSTRAK ... vii
KATA PENGANTAR ... ix
DAFTAR ISI ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xvi
DAFTAR TABEL...xviii
DAFTAR PUSTAKA...xix
BAB I ... 1
PENDAHULUAN ... 1
1.1.Latar Belakang ... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 4
1.3. Tujuan Penelitian ... 4
xii
1.4. Batasan Masalah... 5
1.5.Manfaat Penelitian ... 5
1.6. Metode Penelitian...6
BAB II ... 7
TINJAUAN PUSTAKA ... 7
2.1.Catalyitic Converter ... 7
2.1.1. Pengertian Catalytic Converter ... 7
2.1.2. Cara Kerja Catalytic Converter ... 8
2.1.3. Jenis – jenis Catalytic Converter...9
2.2. Katalis ... 12
2.2.1. Monolith Support ... 14
2.2.2. Energi Aktivasi Dan Katalis ... 15
2.2.3. Kecepatan Reaksi Untuk Reaksi Katalis Heterogen ... 16
2.3. Subtrac ... 17
2.3.1. Ceramic Pellet... 17
2.3.2. Ceramis Honeycomb ... 18
2.3.3. Metalic Honeycomb ... 18
2.4.Material Katalis ... 19
xiii
2.5. Kuningan ... 20
2.5.1. Sifat fisik kuningan ... 22
2.6. Bentuk Desain Katalis jaring laba - laba ... 22
2.7. Perbandingan udara bahan bakar (A/F) atau AFR ... 23
2.8. Reaksi Pembakaran...26
2.9. Analisa Gas Buang...28
2.9.1. Standarisasi Emisi Internasional...29
2.9.2. Karbon Monoksida ( CO )...29
2.9.3. Hidrokarbon ( HC )...30
2.9.4. Nitrogen Oksid ( NOx )...30
BAB III ... 31
METODOLOGI PENELITIAN ... 31
3.1. Merencanakan Dan Merancang Catalytic Converter ... 31
3.1.1. Perhitungan Dimensi ... 31
3.1.2. Desain Chasing Catalytic Converter ... 31
3.1.3. Alat Dan Bahan Untuk Pembuatan Katalis ... 33
3.1.4. Pembuatan Katalis ... 34
3.2.Pelaksanaan Pengujian ... 36
xiv
3.2.1. Persiapan Pengujian ... 36
3.2.2. Prosedur Pengujian... 38
3.2.3.Variable Pengujian ... 40
3.2.4. Prosedur Pengambilan Data... 41
3.2.5 Analisa Data ... 41
3.2.6. Tempat Penelitian ... 41
3.3. Skema Pengujian ... 42
BAB IV ... 43
HASIL DAN PEMBAHASAN...43
4.1. Data Hasil Pengujian ... 43
4.1.1. Data Hasil Pengujian Gas Buang Tanpa Catalytic Converter ... 43
4.1.2. Data Hasil Pengujian Gas Buang dengan Catalytic Converter ... 44
4.2. Pembahasan Dan Perhitungan Data Pengujian ... 44
4.2.1. Analisa Emisi Gas Buang Hidrokarbon (HC) ... 45
4.2.2. Analisa Emisi Gas Buang Karbon monoksida (CO)... 47
4.2.3. Analisa Emisi Gas Buang Karbon dioksida ( CO
2) ... 50
4.2.4. Analisa Emisi Gas Oksigen (O
2) ... 51
4.2.5. Analisa Visual Terhadap Katalis setelah proses pengujian ... 54
xv
4.2.6. Analisa Kadar Prosentase Penurunan Emisi Gas buang Pada Katalis..55
BAB V ...57
KESIMPULAN DAN SARAN ... 57
4.1.Kesimpulan ... 57
4.2.Saran ... 57
LAMPIRAN
DAFTAR PUSTAKA
xvi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 :Tempat Catalytic Coverter pada kendaraan bermotor ... 8
Gambar 2.2 : Catalytic converter oksidasi ... 10
Gambar 2.3: Two – way catalytic converter ... 11
Gambar 2.4 : Three – way catalytic converter ... 11
Gambar 2.5 :Catalytic Converter Ceramic Pellet ... 17
Gambar 2.6 : Catalytic Converter Ceramic honeycomb ... 18
Gambar 2.7 : Catalytic Converter metallic honeycomb ... 19
Gambar 2.8: Hubungan AFR dan Emisi Gas Buang ... 25
Gambar 3.1: Dimensi Chasing Catalytic Converter ... 32
Gambar 3.2 : Chasing Catalytic Converter... 32
Gambar 3.3 : dimensi katalis bentuk jaring laba – laba ... 33
Gambar 3.4 : Proses Pemotongan kawat ... 34
Gambar 3.5: Proses Penggulung Berbentuk jaring laba – laba ... 34
Gambar 3.6: model sarang laba-laba sebagai katalis ... 35
Gambar 3.7: Katalis Yang sudah jadi dan siap di uji ... 35
Gambar 3.8: Gas Analyzer ... 37
Gambar 3.9: Engine Stand Yang dipergunakan ... 37
Gambar 3.10 : Pengujian Tanpa Menggunakan Catalytic Converter ... 39
Gambar 3.11 : Pengujian Menggunakan Catalytic Converter ... 40
Gambar 3.12 : Skema Pengujian Emisi Gas Buang ... 42
Gambar 4.1 : grafik hubungan antara Emisi HC dengan Variabel putaran
.......45
Gambar 4.2 : grafik hubungan antara Emisi CO dengan Variabel putaran... 48
xvii
Gambar 4.3 : grafik hubungan antara Emisi CO
2dengan Variabel putaran ... 50
Gambar 4.4 : grafik hubungan antara Emisi O
2dengan Variabel putaran... 52
Gambar 4.5: Katalis tampak atas setelah proses pengujian ... 54
xviii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 : Pengaruh A/F pada Daya bahan bakar dan emisi ... 25
Tabel 2.2 : standarisasi Emisi Internasional ... 29
Tabel 4.1: Data data hasil pengujian tanpa Catalytic Converter ... 43
Tabel 4.2 : Data data hasil pengujian dengan Catalytic Converter ... 44
Tabel 4.3 : Emisi Gas Buang Tanpa Catalytic Converter ... 55
Tabel 4.4 : Emisi Gas Buang Dengan Catalytic Converter ... 56
Tabel 4.5 Prosentase Emisi Dan Prosentase Penurunan Emisi ... 56
xix
DAFTAR PUSTAKA
Jingga, I Nyoman. (2000) Studi Eksperimen Penggunaan Magnesium sebagai Pereduksi Polutan di Muffler Motor Bensin 4 Langkah, Tugas Akhir yang Tidak Dipublikasikan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
Muhaji. (2001) Pengaruh Zeolit Alam dan Mangan (Mn) sebagai Katalis Silincer Sepeda Motor 4 Langkah terhadap Kadar Emisi Gas Buang, UnjukKerja, dan Sound Pressure Level, Tesis Master yang Tidak Dipublikasikan,Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
Setiawan, Eko Deddy. (2001) Studi Eksperimental terhadap Pengurangan Polutan Gas Buang Motor Bensin 4 Langkah dengan Penggunaan Zeolit, Tugas Akhir yang Tidak Dipublikasikan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
Mulyono, (2002) Studi Eksperimen Pengaruh Penggunaan Ni-on-Cu sebagai Catalytic Converter terhadap Emisi CO, HC, Daya Efektif dan Konsumsi Bahan Bakar Spesifik Pada Motor Bensin 4 Langkah, Skripsi yang Tidak Dipublikasikan, Universitas Negeri Surabaya, Surabaya.
Nugroho, Joko. (2004) Uji Kemampuan Catalytic Converter Zeolit untuk Mereduksi Polutan Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor Berbahan Bakar Bensin, Tugas Akhir yang. Tidak Dipublikasikan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
Mathur, Sharma L. 1975, Internal Combustion Engine. Second Edition.
McGraw-Hill Book Company, Inc, New York
Chusnul. M 2005, Study Penggunaan Katalis CuO/yAL203 sebagai Catalytic
xx
Converter Untuk Mereduksi Emisi CO, ITS, Surabaya
Dowden D.A., atall, 1970, Catalytic Hand Book, Verlag New York, Inc Bagus Irawan RM. Rancang Bangun Catalytic Converter Material Substrat
Tembaga Berlapis Mangan Untuk Mereduksi Emisi Gas Karbon Monoksida Motor Bensin 2012
Warju, 2003, Eksperimen tentang pengaruh Penggunaan Catalytic Converter Kuningan Berlapis Crom Terhadap Emisi Gas Buang Co dan HCpada Mesin Toyota Kijang Tipe 4K. Institut Teknologi Surabaya.
Karvounis E, DN Assanis. 1992. The Effect of Inlet Flow Distribution on
Catalytic Converter. Journal of Effecience Heat and Mass Transfer 36(6) 1495 – 1504.
http : //www.howcatalyticconverter.hmtl . Diakses pada tanggal 7 September, 2014
Http://www.howstuffwork/how catalytic work.hmtl . Diakses pada tanggal 7 September, 2014
Springer – Verlag New York Inc, 1970, catalyst hand book. Walfe Scintific Book, London – England
Irawan B. , 2003, Rancang Bangun Catalytric Converter dengan Material Substrat Tembaga (Cu) untuk Mereduksi Emisi Gas CO, Tesis MIL UNDIP
Obert. Erdward F. , 1973, Internal Combustion Engine and Air Pollution, Third Edition. Harper & Row, Publisher, Inc, New York
Heisler H., 1995, Advanced Engine Tecnology Hodder Headline Group,
xxi London.
Swisscontact, 2003, Clean Air Project. Jakarta
Toyota Training Center, 2000, Emission Control Step Two.
Rosyidah, A. (2002), Pembuatan Katalis CuO Dengan ?-Al2O3 Sebagai Pendukung, Prosiding Seminar Nasional Kimia IV, ITS
http://www.nextgreencar.com/caremissions.php. Diakses pada tanggal 7 September, 2014
http://wanibesak.wordpress.com/2010/11/07/tembaga-tambang-sifat-dan- kegunaan/. Diakses pada tanggal 7 September, 2014
Team Toyota Astra Motor, 1989, Buku Pedoman Pelatihan, Jakarta, PT.
Toyota – Astra Motor
1 BAB I
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Kendaraan bermotor merupakan alat transportasi yang paling banyak digunakan pada saat ini, seiring dengan kemajuan industri otomotif dunia berpacu untuk menginovasi produk – produk kendaraan yang mereka ciptakan. Akan tetapi dampak dari banyaknya kendaraan bermotor itu sendiri adalah polusi udara yang berasal dari saluran pembuangan kendaraan bermotor, sehingga industri – industri tersebut melakukan inovasi untuk menciptakan kendaraan dengan gas buangnya ramah lingkungan.
Pada kendaraan yang menggunakan bahan bakar bensin, gas buang yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar dan udara terdiri dari banyak komponen gas yang merupakan hasil dari reaksi sampingan yang tidak dapat dihindarkan. Gas buang dari hasil pembakaran yang tidak hanya oksida – oksida saja tapi juga merupakan senyawa kimia lainnya, misalnya bahan bakar yang belum terbakar secara sempurna jadi masih berupa hidrokarbon yang lebih populer dengan sebutan HC.
Gas hidrokarbon dapat menyebabkan iritasi mata, batuk, rasa mengantuk
dan bercak kulit. Hidrokarbon yang beraroma pada kosumsi rendah dapat
menyebabkan iritasi pada mata dan hidung yang dapat meracuni saraf. Sedangkan
gas NOx dapat mengganggu sistem pernafasan dan merusak paru –paru ( Bosch,
1998 ).
2
Polusi udara tentu saja mempunyai dampak yang negatip terhadap lingkungan. Polutan akan memberikan efek negatip terhadap kesehatan manusia, tumbuh – tumbuhan, hewan, bahan bangunan, udara dan iklim. Hal ini tidak dapat kita hilangkan akan tetapi kita dapat menekan polutan sampai ke titik yang tidak membahayakan lingkungan.
Untuk mengurangi emisi gas buang tersebut sebenarnya dapat dilakukan dengan membatasi jumlah kendaraan bermotor, hal ini merupakan kewenangan dari pemerintahan dan sangat sulit terwujud mengingat pajak kendaraan bermotor masih menjadi penyumbang pendapatan Negara terbesar saat ini. Pemakaian bahan bakar yang tidak berpolusi atau ramah lingkungan juga merupakan kewenangan dan otoritas PERTAMINA sebagai tangan panjang pemerintah, cara inipun masih belum bisa diwujudkan dan saat ini masih dalam bentuk kajian serta membutukan investasi yang besar untuk proses produksi bahan bakar yang ramah lingkungan.
Metode dan teknik yang dilakukan ada beberapa macam, antara lain dengan memodifikasi beberapa bagian dari kendaraan bermotor. Menurut Mathur (1975 : 15) pendekatan yang biasanya dilakukan dipakai dalam mengurangi gas buang kendaraan bermotor antara lain : modifikasi mesin, modifikasi penggunaan bahan bakar atau system bahan bakarnya, modifikasi pada saluran gas buang ( penambahan Catalytic Converter ).
Upaya yang telah dilakukan industri kendaraan bermotor dalam rangka
menekan atau mengurangi gas buang / emisi hasil pembakaran salah satunya
dengan menambahkan Catalytic Converter pada saluran buang ( knalpot ) agar
3
pembuangan gas buang jumlah ( kadar ) emisi gas buangnya berada dalam tingkat yang tidak membahayakan.
Pada catalytic converter komersial, bahan yang digunakan adalah logam – logam mulia, seperti platinum, palladium dan rhodium. Logam mulia tersebut mempunyai aktivitas spesifik yang tinggi , namun logam – logam mulia tersebut mempunyai kelimpahan rendah dan harga yang cukup mahal. Dengan demikian sebagai alternatif digunakan bahan yang mempunyai aktivitas katalis, kelimpahan tinggi dan lebih murah serta sederhana. ( chusnul M. Studi penggunaan katalis ITS 2005 ).
Dowden (1970) dalam bukunya “Catalytic Hand Book “ mengatakan bahwa beberapa logam yang diketahui efektif sebagai katalis oksidasi dan reduksi dari yang besar sampai yang kecil adalah Pt, Pd, Ru > Mn, Cu, >Ni > Fe > Cr > Zn dan oksida dari logam – logam tersebut.
Di samping itu, dari beberapa penelitian sebelumnya ditunjukkan bahwa
pemakaian oksida logam transisi sebagai katalis akan menurunkan kadar polutan
yang dikeluarkan oleh motor bensin empat langkah dengan tingkat penurunan yang
bervariasi. Diantaranya, penelitian I Nyoman Jingga (2000) yang menggunakan
magnesium (Mg) sebagai pereduksi polutan di muffler motor bensin empat langkah,
Muhaji (2001) yang menggunakan katalis silincer dengan bahan katalis Zeolit
Alam dan Mangan (Mn) pada sepeda motor empat langkah, Eko Deddy Setiawan
(2001) yang menggunakan zeolit sebagai catalytic muffler pada motor bensin empat
langkah, Mulyono (2002) yang menggunakan tembaga (Cu) berlapis nikel (Ni)
sebagai catalytic converter pada motor bensin empat langkah, Warju (2003) yang
4
menggunakan catalytic converter kuningan (Cu+Zn) berlapis krom (Cr) pada mesin Toyota Kijang Tipe 4K, dan Joko Nugroho (2004) yang menggunakan converter zeolit untuk mereduksi polutan emisi gas buang kendaraan berbahan bakar bensin.
Berdasarkan pemikiran dan penelitian sebelumnya, salah satu teknologi yang dapat digunakan untuk mereduksi emisi gas CO adalah dengan pemasangan Catalytic Converter yang dipasang pada system saluran pembuangan emisi gas.
Penelitian terdahulu menjelaskan bahwa katalis berbahan tembaga dapat digunakan untuk mereduksi emisi gas buang Carbon Monoksida (CO) untuk berbagai variasi putaran mesin dan variasi jumlah sel katalis. Oleh sebab itu pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui penggunaan logam lain selain tembaga sebagai katalis.
Didasarkan pada kenyataan diatas maka dilakukan penelitian skala Laboratorium dengan Judul : “Catalytic Converter Berbahan Kuningan Berbentuk Jaring laba-laba Untuk Mengurangi Emisi Gas Buang “ yang dirancang dan didesain sedemikian rupa tanpa meninggalkan aspek sederhana, efisien dan murah.
1.2 Rumusan Masalah
1. Membuat model rancangan sebuah Catalytic Converter dengan bentuk jaring laba-laba berbahan Kuningan.
2. Mampukah dengan menggunakan Catalytic Converter akan menetralisir emisi gas buang Hidrocarbon dan Carbon Monoksida.
1.3 Tujuan Penelitian
Penelitian ini memiliki tujuan sebagai berikut :
1. Merancang Catalytic Converter jenis jaring laba – laba
2. Menetralisir gas hidrokarbon ( HC ), Karbon Monoksida ( CO ) dengan
menggunakan Catalytic Converter pada saluran gas buang.
5
1.4 Batasan masalah
Dari beberapa permasalahan diatas, maka penulis mempunyai beberapa masalah untuk memudahakan pembahasan dalam menerangkan penelitian ini adalah :
1. Material katalis menggunakan Kuningan . 2. Gas buang yang diukur CO dan HC.
3. Bahan bakar kendaraan yang digunakan adalah pretamax
4. Pengukuran emisi gas buang yang dilakukan pada jenis motor bensin 4 langkah, 1 silinder, dengan system karburator, engine stand dengan type Yamaha 110 cc, tahun 2009.
1.5 Manfaat Penelitian
Penelitian ini dilakukan untuk memberikan gambaran terhadap masyarakat dalam usaha mencari solusi alternatif dalam pengurangan tingkat polusi udara. Disamping itu manfaat yang ingin dicapai yaitu :
1. Memberikan informasi sejauh mana pengaruh knalpot standart dengan knalpot Catalytic Converter berbahan Kuningan.
2. Sebagai informasi bahan alternatif untuk Catalytic Converter yang lebih murah dan mudah didapat.
3. Dapat digunakan sebagai perbandingan knalpot yang tidak terdapat katalis
dengan knalpot berkatalis.
6
1.6 Metode Penelitian
Metode penelitian dimulai dari pembuatan rancangan katalis, setelah
katalis jadi dilakukan pengukuran emisi gas buang melewati saluran
modifikasi ( memakai katalis ), kemudian didapatkan hasil perbandingan emisi
gas buang yang memakai katalis ( sebelum aliran gas buang melewati katalis )
