KAJIAN MODEL EMISI KARBONDIOKSIDA DARI KEGIATAN TRANSPORTASI DI KOTA SURABAYA

Aryo Sasmita 3309 201 005Program Magister Teknik Lingkungan

FTSP - ITS

Pembimbing:Prof. Ir. Joni Hermana, MScES, Ph.D

PENDAHULUAN

Latar belakang• Indonesia negara dengan tingkat polusi udara

tertinggi ketiga di dunia. Gas buang kendaraanbermotor sebagai sumber polusi udara mencapai60-70%, di banding industri yang hanya 10-15%(Bappenas, 2009)

• Total jumlah kendaraan di Surabaya tahun 2009adalah 3.753.366 unit. Jumlah sepeda motor diSurabaya tahun 2009 adalah 3.007.739 unit.

• Jumlah kendaraan bermotor di Surabaya tiaptahun terus meningkat

Jumlahkendaraan

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 CO2 dari kegiatan transportasi di Kota Surabaya.

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 CO2dari 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 Box.

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.

METODOLOGI PENELITIAN

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

fungsi ruas jalan

Analisa penelitian

1. Perhitungan konsentrasi (C) – model Gaussian

– model Box

+−+

−−=

22

21exp

21exp

22 z

o

z

o

z

hzhzx

uQC

σσσπ

ZUSQC

..'

=

AkotakdlmjalanpanjangQQ .'=

2. Validasi model• Membandingkan konsentrasi Sampling roadside udara ambien CO2

dengan konsentrasi dari perhitungan model.

%100% mod xC

CCkesalahanambien

elambien

−=

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 terpilih menggunakan program Surfer

Kerangka PenelitianPermasalahan

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

Validasi model kualitas udara

ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

1. Hasil perhitungan konsentrasi (C)

• Model Gaussian

NO Nama JalanQ

(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

Ketintang 0,0018 20 16 0,00679 500 3,22 1260 0,47

2. Validasi model

3. Pemilihan modelModel yang digunakan adalah model Gaussian

Nama JalanNilai 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

Ketintang 0,47 36,00 51,11 99,10 30,27

4.Pola penyebaran emisi CO2 di kota Surabaya

• Perhitungan emisi CO2

di beberapa jalan di kota Surabaya

Nama Jalan C(ppm)Ahmad Yani 60,28Kertajaya 46,47Raya Darmo 49,53Kedungdoro 59,58Ketintang 36,00Demak 36,93Gubeng 36,76Osowilangun 60,28Mayjen Sungkono 24,17Adityawarman 25,24Prof Moestopo 46,47Menur pumpungan 21,26AR Hakim 21,26Lakarsantri 49,53Rungkut 76,93Pucang Anom timur 74,89Dr Sutomo 59,58Kertajaya Indah Timur 56,65Semolowaru 53,11Dukuh pakis 30,35

KESIMPULAN

Kesimpulan1. 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.