Simulasi Dispersi Gas Polutan dari Cerobong ke Lingkungan dengan Pendekatan Computational Fluid Dynamics ( CFD )

Abstract

Studi simulasi dispersi gas polutan dari sebuah cerobong merupakan upaya pengembangan sektor industri yang ramah lingkungan. Prediksi sebaran emisi gas polutan terhadap udara ambien dilakukan untuk mengantisipasi dampak negatif yang ditimbulkan dari suatu kegiatan industri. Simulasi dispersi gas polutan dilakukan dengan menggunakan program Computational Fluid Dynamics (CFD) yang berbasis metode finite volume. Proses komputasi dengan metode finite volume dipresentasikan dengan software Engineering Fluid Dynamics (EFD), dimana hasil proses komputasi fluida dinamik yang terjadi diharapkan dapat menjadi sarana untuk melihat aliran dispersi konsentrasi gas polutan (SO2, H2S, dan CO) dari cerobong ke lingkungan. Software EFD digunakan sebagai support simulator atau tools yang memiliki kemampuan untuk membuat model geometri, batasan lingkungan simulasi atau domain, meshing model geometri yang akan disimulasikan, solver atau pencarían solusi dengan menyediakan fleksibilitas mesh automatis berbentuk tetahedral yang dapat diatur mudah kerapatan meshnya. Software ini mampu menghitung persamaan fluida dinamik dengan menggunakan metode finite volume, sehingga dapat mempresentasikan data dan memvisualisasikan berbagai kasus aplikasi dinamika fluida secara detail. Parameter input dalam simulasi yaitu laju emisi gas polutan yang diemisikan dari cerobong, kecepatan udara di sekitar sumber emisi, faktor stabilitas atmosfer hingga titik acuan, dan sifat karakteristik kimia gas polutan. Sedangkan parameter output yang diharapkan adalah visualisasi sebaran konsentrasi gas polutan berupa bidang 2 dimensi berbentuk kontur yang dilengkapi dengan nilai konsentrasinya terhadap jarak dari sumber emisi. Representasi hasil visualisasi simulasi dengan program CFD memberikan gambaran bahwa gas polutan yang paling besar memberikan dampak pencemaran terhadap permukaan tanah di lingkungan sekitar cerobong adalah gas SO2, dimana nilai konsentrasi yang paling tinggi terdapat pada jarak 60 m dari cerobong, yaitu sebesar 10721,6 ppm. Sedangkan gas CO mencemari permukaan tanah pada jarak di atas 300 m dari cerobong dan gas H2S dari hasil simulasi tidak mencemari permukaan tanah karena bergerak ke atmosfer. Kata kunci : Dispersi, CFD, metode finite volume, meshing