Black Carbon versus Karbon Dioksida

Oleh : Fanny A. Putri

Aktivitas manusia serta kegiatan industri dan transportasi

menghasilkan polutan berbahaya dan gas-gas buang yang memiliki dampak

negatif terhadap kehidupan manusia. Di antara senyawa-senyawa tersebut adalah karbon dioksida (CO 2 ) dan black carbon (BC). Pada umumnya CO 2 telah lebih dahulu dikenal oleh masyarakat. Secara alami, gas ini dikeluarkan

ketika kita bernafas. Sedangkan BC mungkin lebih asing terdengar. Negaranegara berkembang di Asia, Afrika, dan Amerika Selatan mengemisikan 75% dari emisi BC global. Sumber emisi utamanya berasal dari kompor dan pembakaran batu bara serta kayu untuk penghangat ruangan.

Penelitian menunjukkan bahwa kenaikan jumlah CO 2 dan BC, terutama dari sumber antropogenik berperan dalam pemanasan global dan perubahan iklim. Penelitian yang dilakukan oleh Ramanathan dari Universitas California pada tahun 2008 menunjukkan bahwa BC adalah senyawa terbesar kedua

yang berperan dalam pemanasan global setelah karbon dioksida. CO 2 dan BC merupakan senyawa yang tersusun atas karbon. Lalu apa saja perbedaannya? Karbon adalah salah satu unsur kimia. Karbon dilambangkan dengan huruf C. Unsur ini memiliki nomor atom 6 dan massa atom 12. Karbon

merupakan unsur utama penyusun kehidupan di bumi. Kita dapat menemukan karbon di mana saja. Sebagian besar karbon di bumi tersimpan dalam batuan dan sedimentasi (litosfer), sedangkan sisanya berada di lautan (hidrosfer), atmosfer, dan makhluk hidup (biosfer).

Sumber gambar: https://kembaratani.wordpress.com

Sumber gambar : http://greenarea.me/wpcontent/uploads/2016/01/SYRIA.jpg

Karbon hitam merupakan

kontributor terbesar

kedua untuk perubahan

iklim setelah CO2. Tapi

tidak seperti CO 2 , yang

bisa bertahan di atmosfer

selama ratusan sampai ribuan tahun, karbon hitam, karena ini adalah partikel, tetap berada di atmosfer hanya beberapa hari sampai beberapa minggu sebelum kembali ke bumi melalui proses deposisi kering maupun deposisi basah.

Sumber gambar: www.noaa.gov

Karbon dapat berpindah dari satu reservoir (tempat penyimpanan) ke reservoir lainnya melalui berbagai proses yang disebut sebagai siklus karbon. Misalnya, karbon berpindah dari atmosfer ke biosfer melalui fotosintesis. Di atmosfer, karbon bergabung dengan oksigen membentuk gas karbon

dioksida. Tumbuhan kemudian menyerap karbon dioksida untuk digunakan

dalam proses fotosintesis menghasilkan glukosa. Melalui rantai makanan,

senyawa karbon kemudian berpindah ke hewan yang memakannya. Kebalikan dari proses fotosintesis yaitu respirasi (pernapasan), yang

menyebabkan karbon berpindah dari biosfer ke atmosfer. Respirasi

merupakan proses pembakaran glukosa oleh oksigen. Tumbuhan, hewan,

dan manusia semuanya melakukan respirasi. Respirasi pada tumbuhan sumber glukosanya langsung diperoleh dari hasil fotosintesis. Proses pembakaran lainnya yang dapat dengan cepat mengembalikan

karbon ke atmosfer adalah pembakaran kayu dan pembakaran bahan bakar

fosil. Batang pohon menyimpan karbon untuk waktu yang sangat lama.

Semakin besar ukuran batang pohon, maka semakin besar kandungan karbonnya. Ketika batang pohon dibakar, maka karbon dalam jumlah banyak ini akan langsung dilepaskan ke atmosfer. Bahan bakar fosil seperti

minyak bumi dan batu bara juga merupakan bahan bakar yang kaya akan

karbon.

Reaksi pembakaran yang sempurna akan menghasilkan CO 2 . Sempurna artinya jumlah bahan bakar dan jumlah oksigen berimbang sehingga hasil reaksinya hanya berupa gas CO 2 dan uap air. Sedangkan black carbon (BC) adalah komponen utama dalam jelaga yang dihasilkan dari

pembakaran yang tidak sempurna dari bahan bakar fosil dan biomassa. CO 2 termasuk ke dalam jenis gas inert/stabil. Sifatnya yang stabil mengakibatkan CO 2 tidak bereaksi dengan gas-gas lain di atmosfer. Hal ini menyebabkan lifetime (waktu hidup) nya lama. Berbeda dengan CO 2 yang berbentuk gas, BC berbentuk partikel yang tinggal di atmosfer hanya dalam hitungan hari

hingga minggu sebelum kembali ke permukaan bumi melalui deposisi. BC banyak ditemukan dalam polutan PM 2.5 (partikulat berdiameter kurang dari 2,5 mikron) bersama senyawa lain misalnya sulfat, nitrat, dan logam-logam. Komponen-komponen selain BC tersebut mempunyai efek

netral atau bahkan efek pendinginan terhadap atmosfer di dekat permukaan bumi. Perbandingan BC dan komponen lain dalam partikulat bervariasi bergantung pada sumber emisi dan bahan bakarnya. Sebagai contoh, mesin diesel mengemisikan paling banyak BC, begitu juga pembakaran batubara.

Karbon hitam adalah komponen partikulat yang paling banyak penyerap energi matahari, mempengaruhi iklim, karakteristik awan, dan mempercepat pelelehan salju.

dan dapat lebih banyak energi matahari daripada CO 2 (CO 2 sebagai gas rumah kaca, lebih banyak memberikan pengaruh pada neraca radiasi

gelombang panjang dari permukaan bumi). Sebuah studi tahun 2013 memperkirakan efek karbon hitam adalah 1,1 watt per meter persegi per tahun, kedua setelah karbon dioksida, yang memberi pengaruh 1,56 watt per meter persegi. Dengan kata lain,

Karena BC dapat menyerap radiasi matahari, BC berperan juga dalam mempengaruhi iklim bumi, mempengaruhi proses-proses di awan, dan mengubah pelelehan salju dan es di kutub. Ketika BC kembali ke permukaan bumi melalui deposisi dan menempel permukaan salju dan es, maka akan menyebabkan permukaannya menjadi lebih gelap sehingga mengurangi albedo (kemampuan untuk merefleksikan sinar), menghangatkan salju, dan akhirnya mempercepat proses pencairan. Sama seperti partikel lainnya di atmosfer, BC juga dapat mempengaruhi refleksivitas, stabilitas, dan durasi awan serta mengubah presipitasi. Pengurangan emisi BC merupakan salah satu strategi efektif untuk memperlambat laju perubahan iklim akibat aktivitas antropogenik. Iklim akan merespon dengan cepat terhadap pengurangan BC karena waktu hidupnya yang relatif singkat di atmosfer. Salah satu langkah untuk mengurangi emisi BC adalah dengan mengubah pembakaran tradisional menggunakan tungku kayu dan batu bara menjadi kompor yang lebih bersih dan efektif serta menetapkan standar emisi untuk mesin baru pada kendaraan.

Sumber gambar: http://blogs.ei.columbia.edu/2016/03/22/the-damaging-effects-ofblack-carbon/