| dc.description.abstract | Pencemaran udara merupakan salah satu permasalahan lingkungan yang menjadi perhatian utama di berbagai negara, termasuk Indonesia. Sektor transportasi berkontribusi besar terhadap penurunan kualitas udara melalui emisi gas buang kendaraan bermotor yang mengandung berbagai polutan, seperti karbon monoksida (CO), hidrokarbon (HC), nitrogen oksida (NOx), sulfur dioksida (SO2), dan partikulat. Meningkatnya jumlah kendaraan bermotor setiap tahun menyebabkan konsumsi bahan bakar semakin tinggi sehingga jumlah emisi yang dilepaskan ke atmosfer juga meningkat. Kondisi tersebut berpotensi meningkatkan risiko gangguan kesehatan masyarakat, terutama penyakit pernapasan dan penyakit kronis akibat pajanan pencemar udara. Berbagai upaya telah dilakukan untuk mengendalikan pencemaran udara, baik melalui penguatan regulasi baku mutu emisi maupun pengembangan teknologi pengendalian emisi kendaraan bermotor. Salah satu alternatif yang dapat dilakukan adalah meningkatkan kualitas proses pembakaran bahan bakar melalui penggunaan aditif, sehingga pembakaran berlangsung lebih sempurna, konsumsi bahan bakar menjadi lebih efisien, dan emisi gas buang dapat ditekan.
Tujuan penelitian ini adalah menganalisis emisi hasil pembakaran bahan bakar dengan penambahan aditif, menentukan efisiensi pembakaran pertalite dengan penambahan aditif pada kendaraan motor dan genset, menentukan konsumsi bahan bakar pertalite ketika terjadi penurunan emisi dan peningkatan efisiensi, dan menilai korelasi antara penurunan emisi terhadap efek kesehatan. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Terpadu IPB menggunakan dua objek penelitian, yaitu sepeda motor matic 125 cc sebagai representasi sumber emisi bergerak dan genset 10 kVA sebagai representasi sumber emisi tidak bergerak. Penelitian menggunakan tiga jenis aditif, yaitu Bardahl, Lupromax, dan IPB-eMReTe, dengan variasi konsentrasi sebesar 0,25%; 0,5%; 0,75%; dan 1% yang dicampurkan ke dalam Pertalite. Pengujian dilakukan pada dua kondisi operasi mesin, yaitu kondisi idle (800–1500 rpm) dan kondisi beban (>3000 rpm). Parameter emisi yang diukur meliputi karbon dioksida (CO2), karbon monoksida (CO), hidrokarbon (HC), nitrogen oksida (NOx), dan sulfur dioksida (SO2). Pengukuran CO, CO2, dan HC dilakukan menggunakan Automotive Gas Analyzer, sedangkan NOx dan SO2 diukur menggunakan Flue Gas Analyzer sesuai metode SNI 09-7118.3-2005. Seluruh pengujian dilakukan sebanyak tiga kali ulangan untuk setiap perlakuan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan aditif secara umum mampu meningkatkan kualitas proses pembakaran pada sepeda motor maupun genset. Peningkatan kualitas pembakaran ditunjukkan oleh meningkatnya konsentrasi CO2 sebagai indikator pembakaran sempurna serta menurunnya konsentrasi CO sebagai hasil pembakaran tidak sempurna. Pada sepeda motor, efisiensi pembakaran meningkat dari kisaran sekitar 67–73% pada kondisi beban tanpa aditif menjadi lebih dari 90% setelah penambahan aditif. Aditif IPB-eMReTe menunjukkan peningkatan efisiensi pembakaran terbaik pada kondisi beban dengan nilai koefisien determinasi (R²) sebesar 0,847, diikuti Lupromax sebesar 0,796 dan Bardahl sebesar 0,673. Pada genset, peningkatan efisiensi pembakaran juga terjadi baik pada kondisi idle maupun beban, dengan efisiensi pembakaran mencapai lebih dari 90% pada konsentrasi aditif 0,75–1%. Hasil tersebut menunjukkan bahwa penambahan aditif mampu meningkatkan homogenitas campuran udara dan bahan bakar sehingga proses oksidasi berlangsung lebih sempurna.
Penambahan aditif juga memberikan pengaruh nyata terhadap penurunan emisi gas buang. Pada sepeda motor, IPB-eMReTe menunjukkan efektivitas tertinggi dalam menurunkan emisi karbon monoksida (CO), yaitu sebesar 89,33%, diikuti Lupromax sebesar 84,99%, dan Bardahl sebesar 76,01%. Untuk emisi hidrokarbon (HC), Lupromax memberikan penurunan terbesar sebesar 92,03%, diikuti Bardahl sebesar 87,47%, dan IPB-eMReTe sebesar 86,91%. Seluruh perlakuan juga menunjukkan kecenderungan menurunkan emisi NOx pada sepeda motor maupun genset, meskipun besarnya penurunan tidak sebesar CO dan HC karena pembentukan NOx lebih dipengaruhi oleh temperatur pembakaran. Hasil uji statistik menggunakan uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa penggunaan aditif memberikan perbedaan yang nyata dibandingkan perlakuan tanpa aditif pada sebagian besar parameter emisi. Hasil tersebut menunjukkan bahwa penggunaan aditif mampu meningkatkan kualitas pembakaran sekaligus menurunkan pembentukan polutan hasil pembakaran tidak sempurna.
Pengurangan konsentrasi polutan tersebut berdampak langsung terhadap penurunan risiko kesehatan masyarakat. Analisis Risiko Kesehatan Lingkungan (ARKL) dilakukan dengan beberapa perbedaan waktu pajanan (1, 3, dan 8 jam) dan menunjukkan bahwa pada kondisi tanpa penggunaan aditif nilai Risk Quotient (RQ) masing-masing sebesar 0,01; 0,04 dan 0,12 untuk CO, 0,49; 1,48 dan 3,95 untuk HC, dan 0,003; 0,01; dan 0,02 untuk NO2. Nilai RQ HC yang melebihi satu mengindikasikan adanya potensi risiko kesehatan nonkarsinogenik akibat pajanan hidrokarbon. Setelah dilakukan simulasi penggunaan aditif IPB-eMReTe 1%, nilai RQ menurun menjadi 0,002; 0,005 dan 0,01 untuk CO, 0,06; 0,19; dan 0,52 untuk HC, dan 0,002; 0,005; 0,01 untuk NO2. Penurunan ini menunjukkan bahwa penggunaan aditif mampu menekan tingkat pajanan polutan secara nyata.
Penurunan emisi tersebut selanjutnya berpengaruh terhadap estimasi dampak kesehatan dan valuasi ekonomi. Berkurangnya konsentrasi polutan menyebabkan penurunan jumlah kasus gangguan kesehatan yang diperkirakan terjadi pada populasi terpapar, sehingga total kerugian ekonomi akibat pencemaran udara juga menurun. Perhitungan Total Economic Cost (TEC) menunjukkan bahwa biaya kesehatan menurun dari sekitar Rp221.468.788 pada kondisi tanpa aditif menjadi Rp192.504.576 setelah penggunaan IPB-eMReTe 1%, atau terjadi penghematan sebesar Rp28.964.212 (13,08%). Hasil ini menunjukkan bahwa penggunaan aditif tidak hanya memberikan manfaat teknis berupa peningkatan efisiensi pembakaran dan penurunan konsumsi bahan bakar, tetapi juga memberikan manfaat lingkungan, kesehatan masyarakat, serta manfaat ekonomi melalui penurunan biaya penyakit yang berhubungan dengan pencemaran udara. | |
| dc.description.abstract | Air pollution remains one of the major environmental challenges worldwide, including in Indonesia. The transportation sector is a major contributor to air quality deterioration through vehicle exhaust emissions containing pollutants such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), nitrogen oxides (NOx), sulfur dioxide (SO2), and particulate matter. The continuous increase in the number of motor vehicles has resulted in higher fuel consumption and consequently greater atmospheric emissions. This condition poses significant risks to public health, particularly respiratory diseases and other chronic illnesses associated with long-term exposure to air pollutants. Various strategies have been implemented to mitigate air pollution, including the enforcement of stricter emission standards and the development of vehicle emission control technologies. One promising approach is the application of fuel additives to improve combustion quality, thereby promoting more complete combustion, enhancing fuel efficiency, and reducing exhaust emissions.
The objectives of this study were to analyze exhaust emissions resulting from fuel combustion with the addition of additives, determine the combustion efficiency of Pertalite fuel with additive application in motorcycles and generator sets, determine Pertalite fuel consumption associated with emission reductions and improvements in combustion efficiency, and assess the correlation between emission reductions and health effects. The study was conducted at the IPB Integrated Laboratory using two emission sources, namely a 125 cc automatic motorcycle representing a mobile emission source and a 10 kVA gasoline-powered generator representing a stationary emission source. Three fuel additives, namely Bardahl, Lupromax, and IPB-eMReTe, were evaluated at concentrations of 0.25%, 0.50%, 0.75%, and 1.00% (v/v) blended with Pertalite gasoline. Engine performance was tested under two operating conditions: idle (800–1,500 rpm) and loaded (>3,000 rpm). Exhaust emissions of carbon dioxide (CO2), carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), nitrogen oxides (NOx), and sulfur dioxide (SO2) were measured. CO, CO2, and HC concentrations were analyzed using an Automotive Gas Analyzer, whereas NOx and SO2 were measured using a Flue Gas Analyzer following the Indonesian National Standard (SNI 09-7118.3-2005). Each treatment was conducted in triplicate.
The results demonstrated that fuel additives generally improved combustion performance in both the motorcycle and the generator. Improved combustion was indicated by increased CO2 concentrations, reflecting more complete combustion, accompanied by decreased CO concentrations, which represent incomplete combustion products. For the motorcycle, combustion efficiency increased from approximately 67–73% under loaded conditions without additives to more than 90% after additive application. IPB-eMReTe exhibited the highest improvement in combustion efficiency under loaded conditions with a coefficient of determination (R²) of 0.847, followed by Lupromax (R² = 0.796) and Bardahl (R² = 0.673). Similar improvements were observed in the generator under both idle and loaded conditions, with combustion efficiencies exceeding 90% at additive concentrations of 0.75–1.00%. These findings indicate that fuel additives enhanced the homogeneity of the air–fuel mixture, thereby promoting a more efficient oxidation process during combustion.
Fuel additives also significantly reduced exhaust emissions. In the motorcycle, IPB-eMReTe achieved the highest reduction in carbon monoxide emissions (88.33%), followed by Lupromax (84.99%) and Bardahl (76.01%). For hydrocarbon emissions, Lupromax produced the greatest reduction (92.03%), followed by Bardahl (87.47%) and IPB-eMReTe (86.91%). All additives also reduced NOx emissions from both the motorcycle and the generator, although the reductions were less pronounced than those observed for CO and HC because NOx formation is primarily governed by combustion temperature. Duncan's Multiple Range Test confirmed that additive application produced statistically significant differences compared with the control treatment for most emission parameters. These results demonstrate that fuel additives improve combustion quality while simultaneously suppressing the formation of incomplete combustion pollutants.
The reduction in pollutant concentrations directly contributes to a decrease in public health risks. An Environmental Health Risk Assessment (EHRA) was conducted using different exposure durations (1, 3, and 8 hours). Under conditions without additive application, the Risk Quotient (RQ) values were 0.01, 0.04, and 0.12 for CO; 0.49, 1.48, and 3.95 for HC; and 0.003, 0.01, and 0.02 for NO2, respectively. HC RQ values exceeding 1 indicate a potential non-carcinogenic health risk associated with hydrocarbon exposure. Following the simulation of 1% IPB-eMReTe additive application, the RQ values decreased to 0.002, 0.005, and 0.01 for CO; 0.06, 0.19, and 0.52 for HC; and 0.002, 0.005, and 0.01 for NO2, respectively. These reductions indicate that the application of the additive can substantially reduce the level of pollutant exposure.
The reduction in emissions subsequently affects the estimated health impacts and their economic valuation. Lower pollutant concentrations result in a decrease in the estimated number of adverse health cases among the exposed population, thereby reducing the total economic losses attributable to air pollution. The Total Economic Cost (TEC) analysis showed that health-related costs decreased from approximately IDR 221,468,788 under the condition without additive application to IDR 192,504,576 following the application of 1% IPB-eMReTe, corresponding to cost savings of IDR 28,964,212 (13.08%). These findings demonstrate that the application of the additive provides not only technical benefits through improved combustion efficiency and reduced fuel consumption, but also environmental and public health benefits, as well as economic benefits through reductions in the costs associated with air pollution-related diseases. | |
