KAJIAN MODEL EMISI KARBONDIOKSIDA DARI KEGIATAN TRANSPORTASI DI KOTA SURABAYA
Aryo Sasmita 3309 201 005
Program Magister Teknik Lingkungan FTSP - ITS
Pembimbing:
Latar belakang
• Indonesia negara dengan tingkat polusi udara
tertinggi ketiga di dunia. Gas buang kendaraan bermotor sebagai sumber polusi udara mencapai 60-70%, di banding industri yang hanya 10-15% (Bappenas, 2009)
• Total jumlah kendaraan di Surabaya tahun 2009
adalah 3.753.366 unit. Jumlah sepeda motor di Surabaya tahun 2009 adalah 3.007.739 unit.
• Jumlah kendaraan bermotor di Surabaya tiap
Jumlah kendaraan
Emisi karbon
Efek rumah kaca
Global warming
Rumusan masalah
•
Nilai konsentrasi emisi karbon yang dihasilkan
dari kegiatan transportasi (carbon footprint) di
Kota Surabaya
•
Model yang sesuai untuk memprediksi emisi
CO
2dari kegiatan transportasi di Kota
Tujuan penelitian
•
Mengkaji nilai konsentrasi emisi karbon
yang dihasilkan dari kegiatan transportasi
(carbon footprint) berdasarkan
perhitungan model di Kota Surabaya
•
Menetapkan model terpilih yang dapat
digunakan untuk memprediksi emisi CO
2dari kegiatan transportasi di Kota
Surabaya
Ruang lingkup
• Emisi karbondioksida yang disebabkan oleh emisi dari sumber bergerak (tranportasi) darat jalan raya di Kota Surabaya.
• Penentuan titik sampel pengumpulan data sekunder terdiri dari 20 sampel titik pengukuran, antara lain :
• Empat titik di ruas jalan arteri primer. • Empat titik di ruas jalan arteri sekunder. • Empat titik di ruas jalan kolektor primer. • Empat titik di ruas jalan kolektor sekunder. • Empat titik di ruas jalan lokal.
• Titik sampel pengambilan data primer cukup 5 titik, mewakili tiap fungsi ruas jalan
• Periode pengambilan sampel dilakukan berdasarkan pada jam puncak dari ruas jalan yang akan disurvei berdasarkan data sekunder dari Dinas
Perhubungan Kota Surabaya maupun dari penelitian yang telah dilakukan.
• Model yang digunakan dalam penelitian ini adalah model Gaussian dan model
Tinjauan Pustaka
•
Model Gaussian
• Model dispersi Gaussian
didasari distribusi normal atau Gaussian untuk
mendeskripsikan
pencampuran pencemar udara di atmosfer pada arah vertikal dan horizontal dari sumber yang disebabkan oleh
turbulensi (Turner, 1994).
Saat sumber titik bergerak sepanjang garis secara kontinyu (kendaraan di jalan raya), sama seperti sumber garis (Colls, 2002)
•
Model Box
• Model Kotak (Box) secara
konseptual adalah bentuk model paling sederhana
• Model ini memperhitungkan faktor meteorologi berupa arah dan kecepatan angin, serta
ketinggian mixing height
(boundary layer).
Dalam model ini daerah studi diasumsikan sebagai sebuah kotak yang mempunyai panjang (P), lebar (L) yang sejajar dengan arah angin U.
Pengumpulan data
•
Data sekunder
– Laju emisi pencemar(Q) CO2 Kusuma(2010) dan
Arini (2010)
– Data meteorologi bulan mei 2010 BMG Stasiun
Djuanda Surabaya
– Data transportasi Dinas Perhubungan Kota
Surabaya.
•
Data primer
– Sampling roadside udara ambien CO2 untuk setiap
Analisa penelitian
1. Perhitungan konsentrasi (C)
– model Gaussian – model Box + − + − − = 2 2 2 1 exp 2 1 exp 2 2 z o z o z h z h z x u Q C σ σ σ π Z U S Q C . . ' = A kotak dlm jalan panjang Q Q'= .2. Validasi model
• Membandingkan konsentrasi
Sampling roadside udara ambien CO2
dengan konsentrasi dari perhitungan model. % 100 % mod x C C C kesalahan ambien el ambien − =
3. Pemilihan model
– Berdasarkan hasil perhitungan validasi, dengan
melihat nilai error yang paling kecil dan signifikasi perbedaan nilai error pada tiap jalan
4. Visualisasi pola penyebaran emisi CO2 dari model
Kerangka Penelitian
Permasalahan
Emisi karbon dari sektor transportasi dan dispersinya di Kota Surabaya
Studi literatur
- Pencemaran udara akibat transportasi - Model kualitas udara
Pengumpulan data sekunder
Verifikasi data sekunder dan modeling
Pengambilan data primer
1. Hasil perhitungan konsentrasi (C) • Model Gaussian NO Nama Jalan Q (Kg/jam) pjg jln(km) Q (g/m.s) U (m/s) x (m) z σz C (ppm) 1 Ahmad Yani 6843,76 4,252 0,0447 3,22 3 1,5 0,6 60,28 2 Kertajaya 1291,17 1,31 0,0274 3,22 3 1,5 0,6 46,47 3 Raya Darmo 1588,58 1,512 0,0292 3,22 3 1,5 0,6 49,53 4 Kedungdoro 994,66 0,787 0,0351 3,22 2,5 1,5 0,5 59,58 5 Ketintang 166,51 1,064 0,0043 3,22 2,5 1,5 0,5 36,00
•
Model box
Nama jalan Q(g/m.s) Panjang(m) lebar(m) Q'(kg/m3.det) s(m) u(m) z(m) C(ppm)
Ahmad Yani 0,0186 20 23 0,04860 500 3,22 1260 3,33
Kertajaya 0,0114 20 23 0,02976 500 3,22 1260 2,04
Raya Darmo 0,0122 20 28 0,02606 500 3,22 1260 1,78
Kedungdoro 0,0146 20 22 0,03989 500 3,22 1260 2,73
2. Validasi model
3. Pemilihan model
Model yang digunakan adalah model Gaussian
Nama Jalan Nilai model(ppm) Ambien (ppm)
%kesalahan
Box Gauss Box Gaussian
Ahmad Yani 3,33 60,28 75,00 95,64 20,96
Kertajaya 2,04 46,47 63,89 96,86 28,47
Raya Darmo 1,78 49,53 65,56 97,21 22,46
Kedungdoro 2,73 59,58 71,11 96,17 16,49
4.Pola penyebaran emisi CO2 di kota Surabaya • Perhitungan emisi CO2 di beberapa jalan di kota Surabaya Nama Jalan C(ppm) Ahmad Yani 60,28 Kertajaya 46,47 Raya Darmo 49,53 Kedungdoro 59,58 Ketintang 36,00 Demak 36,93 Gubeng 36,76 Osowilangun 60,28 Mayjen Sungkono 24,17 Adityawarman 25,24 Prof Moestopo 46,47 Menur pumpungan 21,26 AR Hakim 21,26 Lakarsantri 49,53 Rungkut 76,93
Pucang Anom timur 74,89
Dr Sutomo 59,58
Kertajaya Indah Timur 56,65
Semolowaru 53,11
Kesimpulan
1. Dari hasil perhitungan diperoleh nilai konsentrasi CO2 untuk tiap model yang digunakan adalah:
• Nilai konsentrasi CO2 dengan menggunakan Model Gaussian pada
Jalan Ahmad Yani sebesar 60,28 ppm, Jalan Kertajaya sebesar 46,47 ppm, Jalan Raya Darmo sebesar 49,53 ppm, Jalan Kedungdoro
sebesar 59,58 ppm dan Jalan Ketintang sebesar 36,00 ppm. Dimana konsentrasi terbesar berada di Jalan Ahmad Yani sedangkan yang terkecil berada di Jalan Ketintang.
• Nilai konsentrasi CO2 dengan menggunakan model Box pada Jalan
Ahmad Yani sebesar sebesar 3,33 ppm, Jalan Kertajaya sebesar 2,04 ppm, Jalan Raya Darmo sebesar 1,78 ppm, Jalan Kedungdoro sebesar 2,73 ppm, dan Jalan Ketintang sebesar 0,47 ppm. Dimana konsentrasi terbesar berada di Jalan Ahmad Yani sedangkan yang terkecil berada di Jalan Ketintang.
• Besarnya konsentrasi dari model sangat dipengaruhi oleh besar laju emisi dari tiap jalan dan faktor
pembentuk model, pada model Gaussian dipengaruhi oleh x (jarak pengambilan sampling dari jalan) dan z (tinggi pengambilan sampling dari tinggi muka jalan), sedangkan pada model Box dipengaruhi oleh nilai w(lebar jalan)
2. Pemilihan model yang dapat memprediksi sebaran emisi karbon dioksida didasari hal berikut:
• Dari hasil validasi yang dilakukan, menunjukkan model yang paling sesuai untuk memprediksi emisi CO2 dari kegiatan transportasi di Kota Surabaya adalah model
Gaussian. Hal ini terlihat dari hasil validasi untuk tiap
jalan menunjukkan bahwa model Gaussian mempunyai nilai error paling kecil yaitu dalam range 16,49 hingga 30,27 % dibandingkan dengan model Box yang pada semua jalan mencapai 90 % lebih.