IRA TASKIRAWATI. E 01495064. Pengaruh Kadar Air Bahan Bakar hutan T e r h a d a p Timbulnya Asap pada Proses Pembakaran (Sknln Lnborntoriunl).
Dibawah bimbingan Prof. Dr. Ir. F. Gunarwan Suratmo, MF sebagai Dosen Pembimbing I dan Ir. H. Endang A. Husaeni sebagai Dosen Pembimbing 11.
Salah satu dampak negatif dari kebakaran hutan adalah asap, yang dapat nienyebabkan terjadinya polusi udara karena mengandung S02, NOx, 0 3 , H2S, CO, dan partikel karbon sangat berbahaya bagi kesehatan makhluk hidup. Selain secara langsung berdampak negatif pada manusia dan hewan, akibat lain yang ditimbulkan dari asap hasil kebakaran hutan adalah terganggunya kelancaran transportasi baik darat, laut dan udara. Kabut/gumpalan asap tersebut dapat mengganggu lalulintas darat terutama pada sorelmalam hari dan pagi hari karena mengganggu jarak pandang pengemudi kendaraan.
Guna mencegah temlangnya kembali kebakaran hutan d a r lahan, maka perlu diterapkan aspek teknis dalam pembakaran. Sistem pembakaran cepat pada penyiapan lahan hams memperhatikan kondisi iklim dan cuaca, serta menggunakan cara-cara yang tepat. Hal ini dimaksudkan tidak hanya untuk mencegah kebakaran hutan, tetapi juga untuk meminimalkan asap yang ditimbulkan. Bahan bakar hutan yang banyak mengandung air (memiliki kadar air yang tinggi) diduga merupakan salah satu penyebab timbulnya asap saat pembakaran berlangsung Perlu dilakukan manajemen bahan bakar hutan sehingga saat dilakukan pembakaran terkendali
+
(prescribed bimlingJ asap yang ditimbulkan dapat diminimalkan. A Penelitiail bertujuan untuk mengetahui pengamh kadar air bahan bakar
terhadap banyaknyarketebalan asap yang ditimbulkan pada proses pembakaran.
Hipotesis dalam penelitian ini adalah sampai batas kadar air tertentu semakin tinggi -
kadar air bahan bakar hutan maka asap yang ditimbulkan pada proses pembakaran juga semakin besar (asap semakin tebal). Sebaliknya, semakin kecil kadar air bahan bakar hutan maka asap yang ditimbulkan juga semakin sedikit.
Pengamatan asap yang ditimbulkan saat proses pembakaran dibagi dalam dua tahapan, tahap awal yakni saat terjadi nyala api dan tahap kedua yakni saat nyala api telah padam. Pada setiap tahapan diamati asap yang dihasilkan proses pembakaran pada kadar air yang berbeda untuk tiap jenis bahan bakar yang diuji yaitu pada kadar air 5 persen, 10 persen, 15 persen, 20 persen, 25 persen, 30 persen dan kadar air bahan bakar segar (69 persen untuk Acacia marzgizlnz dan 44 persen untuk alang- alang).
Hasil penelitian pada serasah Acacia nzangiunr Pada kondisi kadar air 5 persen, saat terjadi nyala api dihasilkan asap yang tipis. Ini berlangsung sampai nyala api akan padam. Saat nyala api telah padam asap yang dihasilkan dari proses pembakaran mulai meningkat jumlahnya, dari asap yang semula tipis menjadi asap yang sedang. Keadaan asap pada serasah Acacia nta/zgil~nz yang berkadar air 5 persen terjadi pula pada serasah Acacia mangitmz berkadar air 10 persen dan 15 persen.
Serasah Acacia n~a/zgizml yang berkadar air 20, 25, dan 30 persen menghasilkan asap yang sedang saat terjadi nyala api, jumlah asap yang dihasilkan akan berubah saat nyala api telah padarn, kondisi asap yang semula sedang menjadi asap yang tebal.
Serasah Alang-alang. Alang-alang yang berkadar air 5 persen menghasilkan asap yang tipis saat terjadi nyala api dan asap yang sedang dihasilkan saat nyala api telah padam. Serasah alang-alang dengan kadar air 10 dan 15 persen, pada saat tejadi nyala api menghasilkan asap yang tipis dan asap yang tebal dihasilkan saat nyala api telah padam. Alang-alang dengan kadar air 20 dan 25 persen, menghasilkan asap yang sedang pada saat terjadi nyala api dan saat nyala api telah padam dihasilkan
-
asap yang tebal. Pada kadar air alang-alang 30 persen dihasilkan asap yang sedang saat terjadi nyala api dan pada saat nyala api telah padam dihasilkan asap yang sangat tebal.
Kadar air bahan bakar merupakan faktor yang mempengaruhi mudah tidaknya
.- bahan bakar terbakar. Kelembaban udara berpengaruh terhadap kadar air bahan bakar. Bahan bakar halus bersifat higroskopis, menyerap atau melepaskan air sampai kadar airnya seimbang antara yang ada di bahan bakar dengan yang ada di atmosfer.
Pada kadar air serasah Acacia maizgtrm 69 persen dan alang-alang 44 persen, kedua macam serasah tersebut tidak dapat terbakar. Kadar air bahan bakar kurang dari 30 persen pada serasah Acacia mangium dan alang-alang, memudahkan bahan bakar tersebut terbakar. Semakin sedikit bahan bakar mengandung air, maka semakin mudah bahan bakar tersebut terbakar.
Selain berpengaruh pada mudah tidaknya suatu bahan bakar terbakar, kadar air juga mempunyai pengaruh terhadap asap yang ditimbulkan dari proses pembakaran tersebut. Selama proses pembakaran berlangsung, bahan bakar bereaksi dengan oksigen dan membentuk senyawa karbon dioksida (COz) dan uap air serta sejumlah energi panas dilepaskan. Pada proses ini uap air yang dihasilkan dalam proses pembakaran berbentuk gumpalan asap atau asap yang mengandung uap air.
Perubahan kondisi asap yang timbul saat terjadinya nyala api dan saat nyala api telah padam disebabkan oleh panas yang ada. Saat terjadi nyala api terdapat panas yang cukup untuk mendukung terjadinya proses pembakaran yang sempurna . Secara normal bahan bakar akan terbakar serta menyala pada suhu 2 8 2 ' ~ (Clar dan Cha:ten, 1954). Sumber panas yang tinggi diperlukan untuk menguapkan zat-zat volatil (proses dehidrasi) dan merombak s t ~ k t u r kimia bahan bakar (proses pirolisis) sehingga bahan bakar dapat terbakar. Temperatur yang rendah hanya akan mengakibatkan hangus, dan bahan bakar berubah menjadi kehitam-hitaman (Pyne, 1984) Saat nyala api telah padam, panas yang ada tinggal + 60 OC, padahal oksigen masih cukup tersedia dan masih ada bahan bakar yang belum terbakar dengan sempurna Agar pembakaran berlangsung normal dibutuhkan panas yang tinggi ( 2 8 2 ' ~ )
Ketebalan asap dan jarak pandang yang berbeda /~ mempunyai pengaruh terhadap terbacanya huruf pada papan tanda pensamatan. Pengarnatan jarak pandang ini dinilai dari berapa banyak huruf-huruf pada papan tanda pengamatan dapat
-
terbaca. Terbacanya huruf-huruf pada papan tanda pengamatan tergantung pada mata pengamat. Kemampuan mata manusia dalam melihat suatu benda sangat berbeda, demikian pula halnya ketika mata pengamat melihat huruf-huruf yang terdapat pada papan tanda pengamatan. Dari data hasil pengamatan yang ada, diketahui bahwa
hanya huruf yang berukuran besar saja yang mudah terbaca pada berbagai jarak pengamatan. Huruf yang berukuran sedang masih ada yang bisa terbaca dan huruf yang berukuran kecil hampir tidak bisa terbaca. Jumlah huruf yang terbaca pun sangat beragam, namun untuk huruf yang berukuran besar hampir semua huruf tersebut dapat terbaca pada kondisi asap yang tipis dan sedang.
Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa :
Bahan bakar dengan kadar air di atas 30 persen tidak terbakar saat disulut dengan korek api, sedangkan yang berkadar air 30 persen ke bawah dapat terbakar dan menyala.
s Sampai batas kadar air 30 persen semakin tinggi kadar air bahan bakar maka asap yang dihasilkan akan semakin tebal, dan ha1 ini dapat terlihat jelas pada saat nyala api telah padam. Untuk serasah mangium pada kadar air 5 sampai 15 persen asap yang timbul tergolong tipis sampai sedang dan pada kadar air 20 sampai 30 persen tergolong sedang sampai tebal. Sedangkan untuk serasah alang-alang, pada kadar air 5 persen asap yang ditimbulkan tergolong tipis sampai sedang, pada kadar air 10 sampai 15 persen tergolong sedang sampai tebal, dan untuk kadar air 30 persen asap yang ditimbulkan tergolong sedang sampai sangat tebal.
Ketebalan asap dan jarak pandang yang berbeda mempunyai pengaruh terhadap terbacanya huruf pada papan tanda pengamatan. Namun, berapa banyak huruf yang dapat terbaca pada papan tanda pengamatan tergantung pada mata pengamat.
Pada pembakaran tidak sempurna, sebagian dari hidrokarbon yang tersisa akan membentuk tetesan cairan (tar). Hidrokarbon yang tersisa ditambah dengan sisa partikel karbon yang ada di udara merupakan asap yang biasanya muncul menyertai api pada proses pembakaran. Sebagian dari uap air yang 'memadat akan memberikan penampakan keputih-putihan pada asap.
Untuk itu, hal-ha1 yang perlu dilakukan adalah
Untuk meminimalkan timbulnya asap pada proses pembakaran perlu dilakukan manajemen asap yang merupakan aplikasi dari pengetahuan berupa prilaku api dan proses meteorologi dalam ha1 penurunan kualitas udara selama
Penelitian ketebalan asap diukur secara kualitatif dengan menggunakan konsep jarak pandang manusia dengan mata telanjang. Dalam cara ini dilihat pada jarak berapa mata manusia dapat melihat secara normal suatu benda bila dihalangi asap. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah korek api, serasah alang- alang (I~~lperaia cylindrica), dan serasah mangium (Acacia rnarzgium). Alat yang digunakan dalam penelitian adalah oven, termometer, hygrometer, timbangan, slop ,ija/ch, nlistar serta pita ukur.
Kegiatan penelitian meliputi tahapan persiapan dan pelaksanaan:
a. Persiapan Bahan Bakar
Mengumpulkan serasah alang-alang dan mangium dari lapangan dengan luasan I m2. Tiap-tiap jenis bahan bakar dikondisikan pada kondisi kadar air yang berbeda-berbeda. Kadar air serasah yang digunakan adalah 5 persen, 10 persen, 15 persen, 20 persen, 25 persen, 30 persen dan diatas 30 persen (kadar air alami bahan bakar, yaitu 69 persen untuk Acacia nlatlgizrn? dan 44 persen untuk alang-alang pada saat dilakukan pengambilan).
Serasah mangium dan daun alang-alang yang telah dikumpulkan dikeringkan dalam oven pada suhu 100°C selama 24 jam. Setelah itu serasah diangin-anginkan dalanl waktu teitentu untuk mendapatkan kadar air serasah yang dikehendaki. Untuk mengetahui bahwa kadar air yang dikandung oleh bahan bakar telah sesuai dengan yang dikehendaki adalah dengan mencari berat kering udara tertentu yang diinginkan agar kadar air bahan bakar yang diperoleh mencapai kadar air yang diharapkan.
b. Pelaksanaan Pembakaran d a n Pengukuran Asap
Tiap-tiap jenis bahan bakar dengan kadar air tertentu dihamparkan sampai
-
berukuran 1 meter x 1 meter mirip dengan keadaan di lapangan KskWalan serasah
+ 2 cm untuk mangium dan f 10 cm untuk alang-alang Kemudian masing-masing jenis bahan bakar tersebut dibakar dengan menggunakan korek api sampai serasah terbakar. Agar api menjalar ke tengah dan untuk meminimalkan p e n g k h angin seita agar asap yang dihasilkan dapat tegak lums ke atas maka pembakaran menggunakan teknik cincin (ring fire). Pengamatan dilakukan sampai api padam
berlangsungnya proses pembakaran. Dalam ha1 ini dengan melakukan persiapan pembakaran dan teknik pembakaran yaitu dengan cara memaksimalkan efisiensi pembakaran dan meminimalkan frekuensi penyebaran api serta melakukan determinasi tipe bahan bakar dan kondisi cuaca.
Pada pengamatan kondisi asap analisis yang digunakan masih menggunakan pengolahan data secara kualitatif, penelitian lebih lanjut dengan menganalisis data secara kuantitatif untuk pengamatan kondisi asap perlu dilakukan.
Dilakukan penelitian lebih lanjut dengan skala lapangan (penelitian langsung dilapangan) untuk mengetahui apakall hasil yang telah diperoleh sama dengan yang diperoleh pada penelitian skala laboratorium.
PENGARUH KADAR AIR BAHAN BAKAR HUTAN TERHADAP TIMBULNYA ASAP PADA PROSES PEMBAKARAN
(Skala Laboratorirlin)
SKRIPSI
Sebagni Salal~ Satu Syarat
Untu k Rlemperoleh Gelar Srtrjntzrt Kehtct(~ntrtt Pada Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor
Ole11 :
IRA TASKIRAWATI E01495064
JURUSAN RlANAJEMEN HUTAN FAICULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2000
