## UNJUK KEMAMPUAN KATALIS TEMBAGA BERLAPIS MANGAN MODEL 2 UNTUK MENGURANGI EMISI GAS CARBON MONOKSIDA MOTOR BENSIN
RM. Bagus Irawan 1 , Purwanto 2 dan Hadiyanto 3

## Abstrak
Salah satu teknologi rekayasa yang dapat digunakan untuk mengurangi polusi udara adalah dengan pemakaian Catalytic Converter yang dipasang pada salu- ran gas buang kendaraan bermotor (Heisler, 1995).  Sayangnya harga alat ter- sebut sangat mahal dipasaran dan tidak semua kendaran bermotor mengguna- kan teknologi tersebut, karena katalisnya terbuat dari bahan logam mulia yang mahal dan jarang didapatkan dipasaran seperti : Palladium, Platinum, dan Ro- dium. Disamping itu katalis tersebut sangat rentan terhadap bahan bakar pre- mium yang memiliki kadar timbal (Pb) yang berakibat merusak fungsi katalis karena  akan terjadi penyumbatan  pada honeycomb Catalytic Converter . Oleh sebab  itu  perlu  dilakukan  penelitian  yang  dirancang  sedemikian  rupa  dalam skala laboratorium dengan menguji material substrat lain ebagai bahan katalis, untuk  melihat  kemampuan  katalis  pada Catalytic  Converter dalam  mereuksi emisi  gas  buang  Carbon  Monoksida  khususnya.  Pada  penelitian  ini  akan melihat unjuk kemampuan dan mengkaji efektifitas katalis Tembaga Berlapis Mangan yang di disain sedemikian rupa sehingga didapatkan bentuk dan jenis katalis Catalytic Converter  yang  tepat  dan  cocok  untuk  kendaraan  bermotor yang  berbahan  bakar  premium.  Peneltian  ini  bertujuan  untuk  mendapatkan dan  menggali  informasi  lanjutan  serta  mengkaji  tentang  material  substrat sebagai  bahan  katalis,  karakteristrik Catalytic  Converter ,  efektifitas  dan  efe- siensi Catalytic  Converter .  Dengan  target  khusus  (1)  Rancang  Bangun Catalytic Converter  (2)  Mengkaji  kemampuan  Katalis  Tembaga  Berlapis Mangan dalam mereduksi emisi gas CO.
Kata  Kunci: Catalytic  Converter ,  Katalis  Tembaga,  Mangan,  Emisi  Gas Buang, Karbon Monoksida

## PENDAHULUAN
Penurunan  kualitas  lingkungan  hidup  dewasa  ini  salah  satunya  disebabkan  oleh aktifitas kendaraan bermotor yang menjadi sumber pencemar udara di berbagai kota besar dunia. Gas-gas beracun yang keluar dari jutaan knalpot tersebut, setiap harinya telah me- nimbulkan masalah lingkungan dan kesehatan yang sangat serius di berbagai Negara, ter-
1 Program Doktor Ilmu Lingkungan - Program Pascasarjana Universitas Diponegoro
2 Program Doktor Ilmu Lingkungan - Program Pascasarjana Universitas Diponegoro
3 Program Doktor Ilmu Lingkungan - Program Pascasarjana Universitas Diponegoro
masuk  Indonesia.  Emisi  gas  buang  yang  dihasilkan  dari  kendaraan  bermotor  khususnya motor bensin akibat proses pembakaran yang tidak sempurna telah menghasilkan gas-gas berbahaya,  salah  satu  diantaranya  adalah  Gas  Carbon  Monoksida  (CO),  yang  menjadi sumber pencemar udara terbesar melebihi polutan atau cemaran udara lain dari sektor in- dustri dan kegiatan rumah tangga. Sektor transportasi mempunyai kontribusi terbesar pada pencemaran udara di daerah perkotaan (Cooper & Alley, 1994 and PCI, 1997) .
Sektor transportasi merupakan sumber pencemar udara terbesar, dimana 70%  po- lusi udara diperkotaan, disebabkan oleh aktivitas kendaraan bermotor yang mengeluarkan emisi  gas  buang  antara  lain  CO,  HC,  NOx,  SOx  dan  partikulat.  Hal  ini  disebabkan  oleh jumlah  kendaraan  bermotor  yang  terus  meningkat  dari  tahun  ke  tahun (Bacrun,  1993, KLH,  2003; Naning , 2008) .
Sedangkan pertumbuhan kendaraan bermotor di Indonesia saat ini telah mencapai lebih dari 10% per tahun menjadi faktor dominan penyebab utama naiknya angka pence- maran udara. Kondisi ini diperburuk dengan angka pertumbuhan jalan yang tidak seband- ing  dengan  pertumbuhan  kendaraan  bermotor  yang  hanya  2%  per  tahun,  semakin  mem- perburuk kondisi udara di berbagai kota (Statistik Dirjen Perhubungan Darat, 2008).
Menurut Asisten Deputi Urusan Pengendalian Pencemaran Emisi Sumber Bergerak KLH,  dari  hasil  kajian  yang  dilakukan  oleh  KLH  dikemukakan  bahwa  pada  tahun  2009 terdapat  26  kota  metropolitan  di  Indonesia  yang  memiliki  kualitas  udara  buruk  dimana angka pencemaran udara mencapai 80%, diantaranya termasuk kota Semarang (Palguna A. 2010) .
Pakar  Transportasi  dari  Universitas  Khatolik  Soegiyopranoto  mengemukakan bahwa  jumlah  kendaraan  bermotor  di  kota  Semarang  saat  ini  telah  mencapai  1  juta  unit dengan jumlah penduduk 1,4 juta jiwa, sementara itu kapasitas jalan yang ada tidak ber- tambah jumlahnya. Hal ini tentu saja akan membawa implikasi kemacetan dan peningka- tan polusi udara di kota Semarang (Setijowarno D. 2010) .
Dari  seluruh  emisi  gas  buang  yang  dikeluarkan  dari  sumber  kendaraan  bermotor, persentasi emisi gas buang CO (Carbon Monoksida) cukup signifikan mencapai 60% dan termasuk jenis gas yang sangat berbahaya karena bisa mengakibatkan kematian bagi bagi yang menghirupnya (Bachrun, 1993) .
Peningkatan polusi udara dari sektor transportasi sangat signifikan dan bedampak pada kehidupan dan lingkungan saat ini. Sebuah kendaraan dari proses bekerjanya dapat
menghasilkan  polutan  berupa  gas  Carbon monoksida  (CO),  Hidrokarbon (HC),  Nitorgen oksida  (NOx),  Sulfur  Oksida  (SO 2 )  dan  Timbal  (Pb)  yang  sering  disebut  sebgai  polutan primer  Salah  satu  polutan  udara  yang  berbahaya  dan  sangat  dominan  jumlahnya  adalah gas  Carbon  Monoksida  yang  dihasilkan  dari  proses  pembakaran  bahan  bakar  dan  udara motor bensin yang tidak sempurna (Wardhana A.W. 1995 ) .
Gas  carbon  Monoksida  dihasilkan  dari  proses  pembakaran  yang  tidak  sempurna akibat dari pencampuran bahan bakar dan udara yang terlalu kaya. Boleh dikatakan bahwa terbentuknya CO sangat tergantung dari perbandingan campuran bahan bakar yang masuk dalam ruang bakar. Menurut teori bila terdapat oksigen yang melebihi perbandingan cam- puran ideal (teori) campuran menjadi terlalu kurus maka tidak akan terbentuk CO. Tetapi kenyataannya CO juga terjadi dan dihasilkan pada saat kondisi campuran terlalu kurus.
Proses terjadinya CO :
2C     +  O 2 2CO 2CO  +  O 2 CO 2
Akan  tetapi  reaksi  ini  sangat  lambat  dan  tidakm  dapat  merubah  seluruh  sisa  CO menjadi CO 2 (Swisscontact, 2000) .
Mengingat bahaya emisi gas buang khusunya Carbon Monoksida tersebut yang bi- sa menyebabkan kematian bagi manusia yang menghirupnya, maka perlu usaha-usaha un- tuk mengendalikan dan mengurangi pencemaran udara agar dampak negatif bagi manusia dapat dikurangi dan diminimalkan.
Sesuai dengan program Environment Sustainable Transportation  (EST) atau lebih dikenal dengan transportasi ramah lingkungan ada 12 program atau pendekatan yang bisa dilakukan untuk mengurangi permasalahan polusi udara yang bersumber dari sektor trans- portasi, salah satunya adalah Vehicle  Emissions Control yang akan menjadi fokus kajian penelitian.
Untuk  mengurangi  emisi  gas  buang  tersebut  sebenarnya  dapat  dilakukan  dengan membatasi  jumlah  kendaraan  bermotor,  hal  ini  merupakan  kewenangan  dari  pemerintah dan  sangat  sulit  terwujud  mengingat  pajak  kendaraan  bermotor  masih  menjadi  penyum- bang  pendapatan  negara  terbesar  saat  ini.  Pemakaian  bahan  bakar  yang  tidak  berpolusi atau ramah  lingkungan  juga  merupakan  kewenangan  dan  otoritas  dari  PERTAMINA  se- bagai tangan panjang pemerintah, cara inipun masih belum bisa diwujudkan dan saat ini
masih dalam bentuk kajian serta membutuhkan investasi yang besar untuk proses produksi bahan bakar yang ramah lingkungan.
Langkah-langkah  dan  usaha  yang  dilakukan untuk  menurangi  gas  buang  yang  ber- bahaya pada kendaraan bermotor sudah banyak dilakukan terutama di negara-negara maju (USA, Eropa) dan kini termasuk negara-negara di Asia, seiring semakin ketatnya peratu- ran dunia tentang emisi gas buang kendaraan bermotor.
Metode dan teknik yang dilakukan ada beberapa macam, antara lain dengan mengu- bah atau memodifikasi beberapa bagian dari kendaraan bermotor. Menurut Mathur (1975 : 15) pendekatan yang biasanya dilakukan dn dipakai dalam mengurangi gas buang kenda- raan bermotor antara lain: modifikasi mesin, modifikasi pada saluran gas buang, modifika- si penggunaan bahan bakar atau system bahan bakarnya.
Secara umum dengan merujuk pada program EST, untuk mengontrol atau mengu- rangi polutan udara dari kendaraan bermotor ( internal combustion engine) dapat dilakukan dengan cara modifikasi pada  mesin,  modifikasi penggunaan  bahan  bakar  atau  sistem  ba- han bakarnya dan modifikasi pada saluran gas buang (B. Irawan, 2003) . Sedang hal yang dapat dilakukan peneliti peneliti dan sebagai wujud dari Vehicle Emission Control adalah cara ke tiga yaitu modifikasi saluran gas buang dengan melakukan Rancang Bangun dan Pemasangan Catalytic Converter pada system saluran pembuangan gas kendaraan bermo- tor.
Toksisitas dari mesin pembakar internal dikurangi dengan menggunakan alat Cata- lytic Converter. Alat ini telah digunakan di USA sejak 1975 karena peraturan EPA yang semakin  ketat  tentang  gas  buang  kendaraan  bermotor.  Alat  ini  mengkonversi  senyawa- senyawa toksit dalam gas buang menjadi zat-zat yang kurang toksit atau tidak toksit.
Dengan  demikian  untuk  memenuhi  peratutan  tersebut,  kendaraan  bermotor  harus dilengkapi  dengan Catalytic Converter.  Pemerintah  Indonesia  juga  mengikuti  peraturan tentang  emisi  gas  buang  yang  mengacu  pada  EURO  1,  EIRO  2dan  EURO  3.  Sehingga kendaraan bermotor di wilayah ini harus dilengkapi dengan piranti Catalytic Converter.
Catalytic Converter pada dasarnya merupakan sebuah reaktor unggun tetap (Fixed Bed Reaktor) yang beroperasi dinamis dan mengolah zat-zat yang mengandung emisi gas buang  berbahaya  menjadi  zat-zat  yang  tidak  berbahaya. Catalytic Converter  merupakan sebuah converter (pengubah) yang menggunakan media yang bersifat katalis, dimana me- dia  tersebut  diharapkan  dapat  membantu  atau  mempercepat  terjadinya  proses  perubahan
suatu  zat  (reaksi  kimia) sehingga  gas  seperti  CO  dapat  teroksidasi  menjadi  CO 2 (Sprin- ger-Verlag. New York Inc, 1970) .
Media katalis adalah suatu zat yang mempercepat laju reaksi kimia pada sushu ter- tantu, tampa mengalami perubahan atau terpakai oleh reaksi itu sendiri. Media yang biasa digunakan  sebagai  katalis  adalah  logam  yang  mahal  dan  jarang  seperti  Palladium,  Plati- num dan Stainless Steel (Heisler, l995 ) .
Catalytic converter yang umum dipakai ada berbagai macam bentuk, secara garis besar dapat digolongkan menjadi dua golongan (Husselbee W.L., 1985) , yaitu: Sistem ini sering disebut juga Sigle bed Oksidation, mampu mengubah CO dan HC menjadi CO 2 dan H20. Catalytic jenis ini beroperasi pada beroperasi pada kendaraan udara berlebih (Excess air setting). Udara berlebih yang digunakan untuk proses oksidasi dapat diperoleh melalui pengaturan  campuran  miskin (Lean  mixture  setting) atau  system  injeksi  udara  sekunder. Jenis ini banyak digunakan pada motor diesel karena kemampuannya mengoksidasi zat-zat partikel dengan mudah.
Pada system ini terdiri dari dua system katalis yang dipasang segaris. Dimana gas buang pertama kali mengalir melalui Catalytic Reduksi dan kemudian Catalytic Oksidasi. Sistem  pertama  (bagian  depan)  merupakan  kalatis  reduksi  yang  berfungsi  menurunkan emisi NO x , sedang system kedua ( bagian belakang ) merupakan katalis oksida yang me- nurunkan emisi HC dan CO. Mesin yang dilengkapi dengan system ini biasanya diopera- sikan dengan kondisi campuran kaya.
Tipe yang lain adalah Tree-Way Catalytic Converter. Pada tipe ini dirancang untuk mengurangi  gas-gas  polutan  seperti  CO,  HC  dan  Nox  yang  keluar  dari  exhaust  system dengan cara mengubah melalui reaksi kimia menjadi CO 2 . Uap air (H 2 O) dan Nitrogen (N)
(Emission Control Toyota, 2000) .
Aplikasi  pada  perlakuan  terhadap  gas  buang  kendaraan  bermotor  dengan  mema- sang Catalytic Converter  banyak  dikembangkan  dan  dilakukan  oleh  peneliti  akhir-akhir ini.  Menurut  Dowden  dalam  bukunya "Catalytic  Hand  Book", umumnya  Catatytic  Con- verter yang dipakai pada kendaraan bermotor (ada di pasaran) adalah tipe pelet dan mono- lithic dengan bahan katalis dari logam-logam mulia seperti Paladium (Pd), Platinum (Pt), dan Rodium (Rh) (Dowden. 1970) .
Logam-logam mulia tersebut memiliki aktifitas spesifik yang tinggi, namun memi- liki tingkat volatilitas besar, mudah teroksidasi dan mudah rusak pada suhu 500 - 900 de-
rajat Celicius sehingga mengurangi aktifitas katalis. Selain itu logam-logam mulia tersebut mempunyai kelimpahan yang rendah dan harga yang cukup mahal.
Pemasangan Catalytic Converter  pada  saluran  gas  buang  yang  menggunakan  ba- han logam katalis Pd, Pt dan Rh dengan penyangga alumina, silica dan keramik, saat ini memerlukan biaya yang cukup mahal dalam pembuatannya, sulit di dapat dan kurang co- cok digunakan di Indonesia yang bahan bakarnya masih ada yang mengandung Pb. Jenis Catalytic Converter  ini  dapat  mengkonversi  emisi  gas  buang  (CO,  HC  dan  NOx)  cukup tinggi (80 - 90%) (Warju, 2006).
Oleh sebab itu penggunaan logam transisi yang mempunyai kelimpahan yang ting- gi  dan  harga  relatif  murah  dapat  menjadi  salah  satu  alternatif.  Beberapa  oksida  logam transisi  yang  cukup  aktif  dalam  mengoksidasi  emisi  gas  CO  antara  lain:  CuO,  NiO  dan Cr 2 O 3 . Beberapa bahan yang diketahui sebagai katalis oksidasi yaitu Platinum. Plutonium, nikel, Mangan, Chromium dan oksidanya dari logam-logam tersebut Sedangkan beberapa logam diketahui sebagai katalis reduksi, yaitu besi, tembaga, nikel paduan dan oksida dari bahan-bahan tersebut (Obert, 1973).
Disamping itu beberapa logam yang diketahui efektif sebagai bahan katalis oksida dan reduksi mulai dari yang besar sampai yang kecil adalah Pt, Pd, Ru > Mn, Cu > > Ni > Fe > Cr > Zn dan oksida dari logam-logam tersebut (Dowden, 1970) .
Penelitian  yang  dilakukan  oleh  Dwyer  dengan  menggunakan  skala  laboratorium menunjukkan bahwa aktifitas Catalytic Copper Chromite yang merupakan campuran anta- ra CuO dengan Cr 2 O 3 lebih baik daripada campuran tunggalnya dalam mengosidasi CO.
Disamping  itu  masih  ada  logam  katalis  yang  lebih  murah,  mudah  dikerjakan  dan mudah  didapat  untuk  dijadikan  catalityc  converter  antara  lain  :  CuO/zeolite  alam,  Cu- Al 2 O 3 ,  Cu,  Mn,  Mg  dan  Zeolit  Alam, Catalytic Converter  jenis  ini  mampu  mengurangi emisi gas buang (CO, HC, Nox) cukup tinggi antara 16% sampai 80% (Dwyer, 1973) .
Mengingat bahaya emisi gas buang tersebut, maka perlu usaha-usaha untuk men- gendalikan  dan  mengurangi  pencemaran  udara  agar  dampak  negatif  bagi  manuisa  dapat dikurangi dan diminimalkan. Sesuai dengan program Environment Sustainable Transpor- tation (EST) atau lebih dikenal dengan transportasi ramah lingkungan ada 12 program atau pendekatan  yang  bisa  dilakukan  untuk  mengurangi permasalahan  polusi udara  yang  ber- sumber dari sektor transportasi, salah satunya adalah Vehicle Emissions Control yang akan menjadi fokus kajian penelitian.
Salah satu teknologi rekayasa sebagai wujud dari Vehicle Emission Control adalah modifikasi  saluran  gas  buang  dengan  melakukan  pemasangan Catalytic Converter  pada system pembuangan gas kendaraan bermotor. Peneliti akan melakukan penelitian dengan mengkaji  dan  melakukan  rancang  bangun Catalytic Converter  dengan  bahan  Katalis Tembaga-Mangan.
Penelitian ini bertujuan untuk merancang bangun/membuat alat yang berfungsi un- tuk mereduksi emisi gas buang kendaraan bermotor yang sering disebut dengan Catalytic Converter dan ingin mengkaji kemampuan katalis Tembaga Berlapis Mangan khususnya untuk mengurangi emisi gas buang Carbon Monoksida yang menjadi polutan dominan pa- da motor bensin

## METODOLOGI PENELITIAN
Peneltian  ini  berdasarkan  pemikiran  dan  tahapan  yang  disusun  secara  sistematis. Tahap  awal  penelitian  dilakukan  dengan  studi  pustaka  untuk  memperdalam  bidang  yang akan diteliti baik mengenai permasalahan polusi udara dan teknologi pengendalian emisi, khususnya dalam  hal  rancang  bangun Catalytic Converter.  Studi  pustaka pada  penelitian terdahulu digunakan sebagai pijakan dan untuk membandingkan hasil penelitian yang nan- tinya  di  dapat  dengan  penelitian  terdahulu,  sehingga  originalitas  penelitian  tetap  terjaga dan tidak terjadi duplikasi penelitian.

## Bahan Penelitian.
Bahan  penelitian  ini  terdiri  dari  dua  bagian  utama  yaitu  konstruksi  bagian  dalam dan bagian konstruksi bagian luar Catalytic Converter. Konstruksi bagian  dalam berupa material  substrat  dan  washcoat  yang terbuat  dari  logam  Tembaga  sebagai  katalisnya,  se- dangkan bagian luar berupa rumah katalis ( Chasing ) yang terbuat dari Stainless Stell dan ditambah support/penopang.

## Material Substart.
Material  substrat  bagian  dalam  terbuat  dari  Tembaga  Berlapis  Mangan  yang berbentuk plat lembaran berukuran 36 x 120 cm dengan ketebalan 1 mm. Plat kemudian dipotong  berbentuk  oval  sesuai  dengan  bentuk Chasing dan  setengah  dari  luasan  diberi lubang 2 mm dengan jarak antar lubang 3 mm.
Gambar 1.  Dimensi Katalis
Gambar 2.  Material Substrat Berlapis Mangan Model 2
Chasing .
Chasing adalah  bagian  luar  dari Catalytic Converter  yang  dipilih  sesuai  bentuk umum  yang  sering  digunakan terbuat  dari  plat  baja Stainless  Stell . Chasing ini  memiliki penutup  yang  dapat  dibuka  dan  ditutup  dengan  baut  seperti  slorokan,  saat  pergantian variasi  jumlah  sel  kerangka  bagian  dalam. Chasing (Gambar  3)  ini  dipasang  asbes  yang berguna  melindungi  bagian  dalam  dengan  konstruksi  luar,  peredam  getaran,  insulator panas dan menghindari kobocoran dari gas buang. Pada ujung Chasing dipasang Flange ( penopang ) dan diberi packing knalpot, sehingga pada saat pemasangan kondisi Catalytic Converter  benar–benar  rapat  dan  kencang  serta  tidak  terjadi  kebocoran  emisi  gas  buang saat pengujian berlangsung.
Gambar 3. Chasing Catalytic Converter
Ø 2 mm 3 mm 1 0 0 m m 160 mm

## Peralatan Pengujian
Mesin Uji
Mesin uji yang digunak .
Gas Analyzer
Alat  yang  digunakan  u penelitian ini adalah menggun yang lebih akurat dari tipe 401
Thacometer
Alat  ini  digunakan  u kendaraan saat peneliti  melaku
TRAKSI Vol. 14 No. 1 Juni 2014
akan adalah mesin engine Stand Toyota 1500 CC,
Gambar 4. Mesin Uji
untuk  menguji  emisi  gas  buang  Carbon  Mon unakan Gas Analyzer Qrotech Tipe QRO-402 m 1 yang umum dipakai di bengkel mobil.
Gambar 5 .  Qrotech Tipe 402
untuk  mengetahui  dan  melihat  perubahan  pu kukan variasi putran mesin kendaraan uji.
Gambar 6. Thacometer 86 C, onoksida  pada milik Peneliti
putaran  mesin
Persiapan Kondisi Standart Mesin.
Sebelum  pengambilan  data  pengujian  dilakukan,  terlebih  dahulu  perlu mempersiapkan kondisi standart, sehingga mesin dalam kondisi siap untuk kerja. Adapun kegiatan  yang  dilakukan  saat  pengkondisian  mesin  adalah  sebagai  berikut:  Pertama  kali mengganti  minyak  pelumas  dan  memeriksa  dari  adanya  kebocoran-kebocoran  yang mungkin  terjadi,  kemudian  melakukan  Tune  up  mesin  kendaraan  uji,  melakukan penggantian saringan  udara,  melakukan  pemeriksaan air  radiator, dan  memeriksa  system kelistrikan mobil dan accu.

## Tahapan Pengambilan Data Pengujian.
Pada  tahap  pengambilan  data,  peneliti  melakukan  kegiatan  sebagai  berikut  antara lain:  pemanasan  mesin  yang  bertujuan  untuk  mempersiapkan  mesin  supaya  siap  pada kondisi pengujian. Adapun langkah-langkahnya adalah sebagai berikut: pertama menghi- dupkan mesin dan dipanaskan selama 5 menit dalam kondisi stasioner, memeriksa kondisi mesin uji dan memastikan semua berjalan normal dan istrument berfungsi dengan baik.
Selanjutnya  setalah  pemanasan  mesin  dilakukan  Kalibrasi  Gas  Analyzer  yang bertujuan  untuk  mendapatkan  hasil  pengukuran  yang  akurat.  Kalibrasi  ini  bekerja  secara otomatis.  Setelah  selesai  kalibarasi  pengujian  emisi  gas  buang  siap  dilakukan,  adapun tahapannya sebagai berikut: Tahap pertama, Pengukuran Tampa Catalytic Converter. Pen- gukuran ini memilikin tujuan untuk mengetahui konsentrasi emisi gas buang yang dikelua- rkan mesin uji tampa penambahan alat apapun juga. Pengukuran dilakukan sebanyak tiga kali dan setiap data yang didapat dicacat hasilnya untuk dianalisis.
Langkah-langkahnya  sebagai  berikut  :  pertama  mesin  dalam  keadaan  menyala, putaran  idle,  colok  ukur  dimasukkan  kedalam  mulut  knalpot,  kemudian  injak  pedal  gas dan baca display rpm motor, kemudian baca display pada alat uji gas analyzer, cacat hasil angka  pengukuran  pada display,  ulangi  langkah  ke  dua  untuk  variasi  rpm  yang  berbeda, 1000,  1500,  2000,  2500,  3000,  kembali  ke  2500,  2000,  1500,  1000  dan  sampai  putanan idle  kembali  dan  setiap  pengukuran  rpm  yang  berbeda  colok  ukur  ditarik  dari  lubang knalpot.
Setelah pengkuran tampa Catalytic Converter selesai, dilanjutkan dengan penguku- ran dengan Catalytic , adapun langkah-langkagnya sebagai berikut : pertama mesin uji di- matikan,  kemudian  pasang  unit Catalytic Converter  pada  sambungan  saluran  gas  buang
setelah  exhaust  manipol,  setelah  terpasang,  mesin  dihidupkan  kembali  untuk  melakukan pengukuran tahap pertama dengan jumlah katalis 5 sel, kemudian 10 sel dan 15 sel, pada saat  pengantian  sel  katalis,  pastikan  tidak  terjadi  kebocoran  gas.  Pengukuran  dilakukan sebanyak tiga kali.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Sebagaimana  telah  dikemukakan  oleh Dowden  (1970) dan Obert  (1973) bahwa logam  logam  yang  diketahui  efektif  sebagai  bahan  katalis  oksida  dan  reduksi  mulai  dari yang besar sampai yang kecil adalah Pt, Pd, Ru > Mn, Cu > Ni > Fe > Cr > Zn dan oksida dari logam-logam tersebut. Merujuk pustaka di atas tersebut, maka peneliti menggunakan modikasi  material  Tembaga  sebagai  bahan  katalis  pada  penelitian  awal  dan  akan dilanjutkan pada penelitian selanjutnya menggunakan Tembaga Berlapis Mangan. Berdasarkan penetian Warju (2006) pemasangan Catalytic Converter pada saluran gas  buang  yang  menggunakan  bahan  logam  katalis  Pd,  Pt  dan  Rh  dengan  penyangga Alumina,  silica  dan  keramik,  saat  ini  memerlukan  biaya  yang  cukup  mahal  dalam pembuatannya,  sulit  di  dapat  dan  kurang  cocok  digunakan  di  Indonesia  yang  bahan bakarnya  masih  ada  yang  mengandung  Pb.  Penelitian  yang  dilakukan  peneliti  dengan modifikasi  dan  penggunaan  material  Tembaga  sebagai  bahan  katalis  menunjukan kemampuan  dalam  mengurangi  emisi  gas  buang  Carbon  Monoksida,  disamping  itu material  Tembaga  memiliki  kelimpahan  dan  lebih  murah  pembuatannya. Sehingga  dapat dijadikan sebagai alternatif dalam penggantian bahan katalis yang mahal tersebut.
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  dilakukan  peneliti  dan  pengujian  yang  telah dilakukan, hasil pengukuran menunjukkan bahwa penggunaan material substrat Tembaga (Cu) mampu menurunkan keluaran emisi gas bunag Carbon Monoksida. Penurunan emisi gas  Buang  Carbon  Monoksida  ini  bervariasi  sesuai  dengan  variasi  perubahan  putaran mesin dan variasi penambahan sel katalis yang dilakukan oleh peneliti.
Dari  hasil  pengujian  emisi  gas  buang  yang  telah  dilakukan  peneliti  dengan  tampa Catalytic Converter  dan  menggunakan Catalytic Converter  Tembaga  Berlapis  Mangan ditunjukan dengan metode grafis seperti pada Gambar 8 sampai dengan Gambar 11. Dari gambar  tersebut  dapat  dianalisis  bahwa  pemasangan Catalytic Converter  dengan  bahan katalis  Tembaga  berlapis  Mangan  untuk  tiap  variasi  penambahan  sel  katalis  mengalami penurunan  emisi  gas  Buang  Carbon  Monoksida  yang  cukup  signifikan.  Pengunaan
Catalytic Converter  secara  langsung  dapat  menurunkan  konsentrasi  emisi  gas  CO  dan masih sesuai dengan standart kelayakan baku mutu international Standart Euro 3.
Gambar 8. Grafik penurunan emisi CO dengan 5 Sel Katalis
Gambar 9.  Grafik Penurunan Emisi CO Dengan 10 Sel katalis 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 Idle 1000 1500 2000 2500 3000 2500 2000 1500 1000 Idle K o n se n tr a si E m is i G a s C O ( % ) Putaran Mesin (Rpm) 5 Katalis Cu dan Cu*Mn Terhadap Konsentrasi CO 5 Katalis Cu 5 Katalis Cu*Mn Non C.C
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 Idle 1000 1500 2000 2500 3000 2500 2000 1500 1000 Idle
K o n se n tr a si E m is i G a s C O ( % ) Putaran Mesin (Rpm)

## 10 Katalis Cu dan Cu*Mn Terhadap Konsentrasi CO
10 Katalis Cu 10 Katalis Cu*Mn Non C.C
Gambar 10.  Grafik Penurunan Emisi CO Dengan 15 Sel katalis
Gambar 11. Grafik Penurunan Emisi CO Dengan Tembaga Berlapis Mangan 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 Idle 1000 1500 2000 2500 3000 2500 2000 1500 1000 Idle K o n se n tr a si E m is i G a s C O (% ) Putaran Mesin (Rpm) 15 Katalis Cu dan Cu*Mn Terhadap Konsentrasi CO 15 Katalis Cu 15 Katalis Cu*Mn Non C.C
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 Idle 1000 1500 2000 2500 3000 2500 2000 1500 1000 Idle % C O Rpm Grafik CO 5 Katalis Cu*Mn 10 Katalis Cu*Mn 15 Katalis Cu*Mn Non C.C
Dari gambar tersebut menunjukkan bahwa penurunan konsentrasi emisi gas buang Carbon  Monoksida  ada  kecenderungan  semakin  meningkat  dengan  penambahan lapisan/jumlah  sel  katalis  yang  dipasang  pada Catalytic Converter.  Penurunan  emisi  gas buang  tersebut  tiap  variasi  perubahan  rpm  yang  berbeda,  tampak  dalam  gambar  terjadi fluktuasi.  Fluktuasi  ini  disebabkan  adanya  perubahan  campuran  bahan  bakar  dan  udara yang  berbeda  saat  masuk  ke  dalam  ruang  bakar.  Tren  naik-turun  merupakan  hal  yang wajar,  mengingat  mesin  uji  masih  menggunakan  system  karburator  (bahan  bakar  tidak dapat  optimal,  belum  menggunakan  sistem  bahan  bakar  injeksi  elektronik  seperti  sistem EFI. Pada system EFI jumlah bahan bakar yang masuk ke ruang bakar dapat optimal untuk tiap variasi putaran rpm.

## KESIMPULAN
1. Rancang  bangun Catalytic Converter  dan  modifikasi  bahan  katalis  bisa  menjadi alternatif  untuk  mengatasi  tingginya  polusi  udara  dari  sektor  transportasi,  khususnya emisi gas buang Carbon Monoksida dari motor bensin.
2. Penggunaan Tembaga Berlapis Mangan Model 2 sebagai bahan katalis pada Catalytic Converter mampu menurunkan emisi gas buang Carbon Monoksida signifikan.
3. Penurunan  kadar  konsentrasi  emisi  gas  Buang  CO  tertinggi  terjadi  pada  putaran tertinggi 3000 rpm sebagai berikut :
- Pada 5 sel katalis : 6,17 % turun menjadi 1,36 % (penurunan 78,0 %)
- Pada 10  sel katalis :6,17 % turun menjadi 1,09 % (penurunan 81,5 %)
- Pada 15 sel katalis : 6,17 % turun menjadi 1,28 % (penurunan 79,3 %)

## DAFTAR  PUSTAKA
Aris, 2005, Penggunaan Cu Murni di Exhaust Muffller dalam Upaya Pengurangan Emisi Gas Buang, Institut Teknologi Subaraya.
Arismunandar . 2002, Penggerak Mula : Motor bakar, Edisi 5, Intitut Teknologi Bandung Arcadio P. Sincero Sr, Gregoria A. Aincero, 1995, Environmental Engineering A Design Approach. A Prentice Hall Company, New Jersey. Aryanto , Razif , 2000, Study  Penggunaan  Tembaga (  Cu  )  Sebagai  Catalytic  Converter Pada Knalpot Sepeda Motor Dua Tak Terhadap Emisi Gas CO (jurnal), Teknik Lingkungan, ITS.
Bachrun,  1993, Polusi  Udara  Perkotaan,  Pemantauan  dan  Pengaturan, Lab  Termodina- mika PAU Intitut Teknologi Bandung, Bandung.
Balenovi.  M,  2002,  Modeling  and  Model-Based Control  of a  Three-Way Catalytic Con- verter Bapedal, 1996, Pedoman Teknis Pengendalian Pencemaran Udara, Semarang. Bapedal,  2002, Presentasi Data ISPU - Januari 2002 hingga Desembar 2002. Bapedal, 2002, Sumber dan Standar Kesehatan Emisi Gas Buang. Bappenas, 2009, Pengaruh Pertumbuhan Kendaraan Bermotor, Studi Bappenas BPS, 2010, Angka Pertumbuhan Kendaraan Bermotor , Jurnal
BPS, 2009, Semarang Dalam Angka
Budhi ; Habibi , 2009, Kelakuan Dinamik Catalytik Converter pada Kondisi Hot-Run un- tuk Oksidasi CO, Institut Teknologi Subaraya. Cooper and Alley, 1994 . Air Pollution Control , a design approach. Darsono, Valentino, 1995, Pengantar Ilmu Lingkungan, Edisi revisi, Penerbit Universitas Airlangga, Yogyakarta.
Dirjen Perhubungan Darat, 2000, Program Langit Biru dan Konservasi Energi (Jurnal). Dowden , at all, 1970, Catalytic Hand Book , Verlag New York, Inc Fitiryana, 2002, Uji kemampuan Catalytic Converter Tembaga Nikel (CuNi) untuk Mere- duksi Emisi Gas Buang Kendaraan Berbahan Bakar Premium , Institut Teknologi Subaraya.
Hakam ; Sungkono, 2006, Analisa Pengaruh Penggunaan Logam Tembaga sebagai Kata- lis pada Saluran Gas Buang Mesin Bensin Empat Langkah terhadap Konsentrasi Polutan CO dan HC . Harsanto, 2001, Pencemaran Udara, Pengaruh Serta Car a Penanggulangannya (Jurnal) Heisler , 1995, Advanced Engine Tecnology Hodder Headline Group, London. Intisari, 1998, Merenda Birunya Langit Kota (Jurnal). Irawan  , 2003, Rancang Bangun Catalytric Converter dengan Material Substrat Tembaga (Cu) untuk Mereduksi Emisi Gas CO, Tesis MIL UNDIP Irawan,  2006,  Pengaruh Catalytic  Converter  Kuningan  Terhadap  Keluaran  Emisi  Gas Carbon Monoksida dan Hidro Carbon Motor Bensin, Majalah Traksi Irawan, 2007, Pengaruh Letak Pemasangan Catalytic Converter Terhadap Keluaran Emi- si Gas Carbon Monoksida dan Hidro Carbon Motor Bensin, Majalah Traksi Irawan  ,  2010, Modifikasi  Catalytic  Converter  Kuningan  Untuk  Mereduksi  Emisi  Gas Carbon Monoksida dan Hidro Carbon Motor Bensin, Majalah Traksi Jenbacher. 1996, Combustion Engines I Vol I
Jenbacher. 1996, Combustion Engines II Vol II Jenbacher. 1996, Spark Ignition Engine Design Vol 3
J. C. Prince, C. Trevino, and M. Diaz, 2008, Modeling a Catalytic Converter for CO and NO Emissions.
Krisbayu,  2001, Pengaruh  injeksi  Oksigen  pada  Catalytic  Converter  Oksida  Tembaga (CuO) terhadap Penurunan CO dan HC Motor Bensin.
Mathur , 1975, Internal Combustion Engine. Second Edition. McGraw-Hill Book Compa- ny, Inc, New York
Obert,  1973, Internal  Combustion  Engine  and  Air  Pollution, Third  Edition.  Harper  & Row, Publisher, Inc, New York Onogawa, 2007, Environmental Sustainable Transportation (EST), Jurnal Palguna,  2010, Pengendalian Pencemaran Emisi Sumber Bergerak, KLH PCI Report, 1997. Study of Fine Atmospheric Particles And Gases in The Jakarta Region Peavy ; D.R. Rowe and G. Tchobanoglous, 1985, Environmental Engineering. Mc. Graw- Hill. Inc, Singapore
Pelangi,   1997, The Study on The Intregated air Quality Management for Jakarta Metro- politan Area (Jurnal).
Pelangi, 1999, Upaya Mengurangi Emisi Gas Buang Kendaraan Bermotor (Jurnal).
Pramudya , 2001, Melindungi Lingkungan dengan Menerapkan ISO 14001, Terbitan per- tama, PT. Gramedia Indonesia, Jakarta.
Setyowarno, 2010, Peningkatan Jumlah Kendaraan Bermotor di Semarang, Suara merde- ka
Sitepoe,  1997, Usaha  Mencegah  Pencemaran  Udara, Terbitan  pertama,  PT  Gransindo,
Jakarta
Sitorus, Ronal , dkk, 2000, Reparasi dan Perawatan Mobil. Pionir jaya, Bandung Samin  And Shen , 2003, Effect of Geometric Parameter on The Performance of Automo- tive Catalytic Converter . Springer - Verlag New York Inc, 1970, Catalyst Hanbook. Walfe Scintific Book, London - England.
Surdia , 1985, Pengetahuan Bahan Teknik, Cetakan Pertama, PT Pradnya Paramita, Jakar- ta.
Swisscontact, 2003, Clean Air Project, Jakarta.
Toyota-Astra Motor Service Division. 1998, Dasar-Dasar Automobil. Jakarta. Toyota Training Center, 2000, Emission Control Step Two. Jakarta.
V.A.W  Heller,  1995, Fundamental  Motor  Vehicle  Technology, Edisi  ke-4,  FIMI  Stanley Thorne (Publisehers ) Ltd.
Warju,  2003, Eksperimen  tentang  pengaruh  Penggunaan  Catalytic  Converter  Kuningan Berlapis  Crom  Terhadap  Emisi  Gas  Buang  Co  dan  HCpada  Mesin  Toyota  Ki- jangTipe 4K. Institut Teknologi Surabaya. Warju, 2006, Pengaruh Penggunaan Catalytic Converter Tembaga berlapis Mangan Ter- hadap Kadar Polutan Motor Bensin Empat langkah. Institut Teknologi Surabaya. William,  1985, Automotive  Cooling  Exhaust,  Fuel  and  Lubricating  Systems.  A  Prentice Hall Company, Reston, Virginia.
Wisnu,  1999, Dampak  Pencemaran  Lingkungan, Cetakan  Kedua,  Penerbit  Andi  Offset, Yogyakarta
WHO, 2000, Pengaruh Polusi Udara , Jurnal
.  Wolf, 1971, Carbon Monoxide - Measurement and Monitorong in Urban Air Environ- ment, Sei and Technol.
Yusad,  2003.  Polusi  Udara  di  kota  Besar  Dunia,  Fakultas  Kesehatan  Masyarakat  USU Medan.
___________________________________ PENULIS:

## 1. RM. BAGUS IRAWAN
Program Doktor Ilmu Lingkungan Program Pascasarjana Universitas Diponegoro Jl. Imam Barjo SH No. 5 Semarang E-mail: bagusirawanmail@yahoo.com

## 2. PURWANTO
Program Doktor Ilmu Lingkungan Program Pascasarjana Universitas Diponegoro Jl. Imam Barjo SH No. 5 Semarang E-mail : p.purwanto@undip.ac.id

## 3. HADIYANTO
Program Doktor Ilmu Lingkungan Program Pascasarjana Universitas Diponegoro Jl. Imam Barjo SH No. 5 Semarang E-mail : hady.hadiyanto@gmail.com