Saat ini penggunaan dan penemuan bahan bakar alternatif tentunya menjadi perhatian khusus bagi hampir semua negara di dunia, dimana isu lingkungan (global warming), peningkatan penggunaan energi dan harga menjadi faktor utamanya.
Salah satunya dari sekian banyak bahan bakar alternatif yang baru bermunculan adalah bahan bakar air (blue energy). Salah satu upaya untuk mengurangi emisi gas buang yaitu dengan pemanfaatan air sebagai suplemen bahan bakar.
Air akan melalui proses elektrolisis sehingga senyawa air (H₂O) menjadi oksigen (O₂) dan menjadi hidrogen gas (H₂). Penambahan gas HHO pada kendaraan bermotor juga dapat menurunkan emisi gas buang kendaraan.
Penurunan emisi gas SOx, NOx, CO dan HC pada penelitian-penelitian tersebut disebabkan oleh pembakaran yang hampir sempurna dengan penambahan unsur oksigen dari gas HHO (Wicaksono, 2009). Keberadaan gas oksigen dalam penelitianpenelitian elektrolisis perlu diperhatikan (Arijanto, 2010).
Gas hidrogen yang terbentuk pada proses elektrolisis berasal dari reaksi reduksi air pada katoda (Skoog dkk, 2004). Peningkatan pH pada larutan di sekitar katoda disebabkan oleh peningkatan ion hidroksil hasil reduksi air, reaksi reduksi air laut menjadi gas hidrogen dan ion hidroksil (Fitriah, 2010).
Keuntungan penambahan gas hidrogen hasil dari elektrolisis air dan NaOH yaitu kadar emisi pada kendaraan akan semakin menurun terutama pada kadar CO dan HC, motor semakin irit, menyempurnakan pembakaran, meningkatkan performa kendaraan, suhu mesin lebih dingin serta mencegah timbulnya kerak di ruang bakar serta kualitas kadar CO dan HC menurun.
Konsentrasi CO2 menunjukkan secara langsung status proses pembakaran di ruang bakar semakin tinggi maka semakin baik (Dhimas Triadi Setyawan, 2015).
Baca Juga: Pengaruh Emisi Kendaraan terhadap Kesehatan Udara
Metode Penelitian
Alat elektrolisa pada kendaraan seperti gambar di atas, lalu mengubah arus listik menjadi arus searah (DC) dari sebelumnya arus bolak balik (AC), menghubungkan komponen listrik ke sumber listrik (AKI), menvariasikan larutan air dan NaOH, dengan campuran air + 10 gram (NaOH 10 gram), air + 20 gram (NaOH 20 gram) air + 30 gram (NaOH 30 gram), serta memasukan ke tabung dry cell menghubungkan selang out pada dry cell ke karet saringan udara dan memasang tachometer untuk mengetahui putaran mesin.
Pengukuran emisi gas buang dengan menghidupkan kendaraan untuk melakukan pengujian emisi gas buang dan konsumsi bahan bakar pada putaran mesin 1500 rpm, 2000 rpm, 2500 rpm.
Baca Juga: Pengaruh Catalytic Konverter terhadap Emisi Gas Buang Motor Bensin
Hasil dan Pembahasan
Dari gambar 2 menunjukan bahwa seiring meningkatnya putaran mesin dari awal 1500 rpm, 2000 rpm, 2500 rpm maka kadar CO juga ikut meningkat.
Pengaruh penambahan gas hidrogen beserta campuran NaOH terhadap sepeda motor bahan bakar premium menunjukan perbedaan yang sangat jauh dibandingkan sepeda motor tanpa gas hidrogen.
Kenaikan kadar CO yang tertinggi didapat pada campuran OB 1 pada putaran mesin 2500 rpm (NaOH 10 gram), sebesar 0.19 %. Sedangkan penurunan kadar CO paling rendah didapat pada OB 3 pada putaran mesin 1500 rpm (NaOH 30 gram), sebesar 0,09 %.
Hal ini terjadi bila proses pembakaran kurang optimal akibat dari kekurangan oksigen sehingga pembakaran pada ruang bakar tidak terbakar sempurna. Jadi penambahan gas hidrogen hasil dari proses elektrolisis air dan NaOH dapat mengurangi emisi gas buang khususnya untuk kadar yang beracun seperti kadar CO. Serta gas hidrogen dapat mengurangi konsumsi bahan bakar karena gas hidrogen memiliki kadar CO yang rendah, motor semakin irit.
Gambar 3 menunjukan bahwa semakin besar gas hidrogen beserta campuran NaOH ke dalam bahan bakar premium akan semakin meningkat, mengikut putaran mesin. Ini dikarenakan dalam suatu reaksi kimia menghasilkan CO2 lebih banyak dari gas hidrogen.
Seiring dengan meningkatnya kadar CO2 menunjukan bahwa di dalam ruang bakar terjadi pembakaran sempurna, syarat pembakaran sempurna ialah adanya pembakaran berupa CO2 dan H2O.
Jadi semakin meningkatnya kadar CO2 dalam gas buang pada setiap persentase campuran penambahan gas hidrogen proses elektrolisis air dan NaOH maka pembakaran yang dihasilkan akan baik, serta akselerasi kendaraan semakin meningkat. Jadi semakin menurunnya emisi HC berarti tenaga motor semakin meningkat, kemudian diikuti konsumsi bahan bakar semakin menurun.
Terlihat pengaruh penambahan gas hidrogen terjadi penurunan pada kadar O₂. Kadar O₂ dalam gas buang menunjukkan jumlah oksigen yang tidak bereaksi dengan bahan bakar di dalam ruang bakar.
Semakin rendah kadar O₂ maka pembakaran pada kendaraan semakin baik. Untuk dapat pembakaran yang sempurna, maka kadar oksigen yang masuk ke ruang bakar harus mencukupi untuk setiap melekul hidrokarbon.
Semakin banyak gas hidrogen yang dihasilkan dari proses elektrolisis air beserta campuran NaOH dapat menurunkan kadar HC pada kendaraan bermotor. Kadar HC adalah bahan bakar mentah yang tidak terbakar selama proses pembakaran di dalam ruang bakar.
Hal ini dikarenakan karena pengaruh dari oksigen yang terkandung dari gas hidrogen beserta campuran NaOH yang memberikan tambahan udara atau oksigen agar percampuran premium dengan oksigen beraksi dengan sempurna.
Penurunan konsumsi bahan bakar disebabkan gas hidrogen hasil elektrolisis air merupakan jenis bahan bakar gas, sehingga di dalam ruang pembakaran penggunaan bahan bakar bensin menjadi berkurang karena ada penambahan dari bahan bakar uap yaitu gas hidrogen.
Ini juga disebabkan oleh fungsi dari penambahan gas hidrogen ke ruang bakar yaitu dapat membersihkan ruang bakar meningkatkan daya dan mengurangi konsumsi bahan bakar. Penambahan gas hidrogen ke ruang bakar dapat menurunkan penggunaan konsumsi bahan bakar. Karena hidrogen mengandung oksigen ( H2, O dan O2 ) yang menyempurnakan pembakaran.
Baca Juga: Meningkatkan Efektivitas Mesin dengan Metode Overall Throughput Effectiveness
Kesimpulan
Penambahan gas hidrogen hasil elektrolisis air terhadap kendaraan sepeda motor dengan variasi campuran air dengan NaOH memberi pengaruh terhadap emisi gas buang kendaraan.
Semakin tinggi campuran NaOH maka gas hidrogen yang dihasilkan semakin banyak dan emisi semakin berkurang serta akan membuat bahan bakar premium semakin irit.
Penulis: Regita Trya Anjarini
Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin, Universitas Muhammadiyah Malang
Editor: I. Khairunnisa
Bahasa: Rahmat Al Kafi
Ikuti berita terbaru Media Mahasiswa Indonesia di Google News
