e3644bd3-c290-4bf7-8847-a492568f3c6f

Tenaga hijau (green energy), mungkin anda pernah dengar istilah ini. Ianya merujuk kepada apa-apa bentuk penjanaan tenaga tidak mencemarkan alam. Kaedah penjanaan tenaga yang paling utama kita gunakan hari ini adalah pembakaran. Kita membakar minyak petrol dan diesel untuk menggerakkan enjin kenderaan. Kita membakar arang batu dan gas asli untuk menjana tenaga elektrik di stesen jana kuasa.

Pembakaran lazimnya dikaitkan dengan pencemaran udara, apabila disebut pembakaran, kita akan bayangkan asap yang berkepul-kepul memenuhi ruang udara, menyukarkan kita untuk bernafas, menyakitkan dan memedihkan mata. Namun, benarkah konsep mental yang sebegitu, adakah pembakaran sentiasa menyebabkan pencemaran?

Untuk menjawab soalan tersebut, mungkin lebih baik saya jelaskan apakah itu pembakaran. Pembakaran adalah tindak balas eksotermik (membebaskan haba) antara bahan bakar dengan gas oksigen (sebagai agen pengoksidaan, saya hadkan pembakaran hanya dengan gas oksigen untuk meringkaskan perbincangan).

Bukan semua bahan boleh digunakan sebagai bahan bakar, bahan-bahan seperti poliimida (polyimide) contohnya digunakan sebagai bahan binaan kapal angkasa kerana tidak boleh terbakar. Filem The Martian menyentuh hal ini ketika watak Mark Whatney mahu mencari bahan bakar bagi membolehkannya menghasilkan air.

Ya, pembakaran boleh menghasilkan air, atau lebih tepat wap air. Syaratnya, bahan bakar yang digunakan mestilah mengandungi unsur hidrogen. Pembakaran gas hidrogen tulen, H2, akan menghasilkan air yang tulen, melalui tindak balas berikut:

2 H2 + O2 → 2 H2O

Pembakaran gas hidrogen adalah pembakaran yang bersih ianya tidak menghasilkan apa-apa bahan cemar. Oleh itu penggunaan gas hidrogen sebagai bahan bkar alternatif untuk menjanakan tenaga haba adalah satu contoh tenaga hijau.

Bagaimana pula dengan bahan api yang kita gunakan hari ini? Kebanyakan bahan api yang kita gunakan hari ini adalah sebatian hidrokarbon. Sebatian hidrokarbon adalah sebatian yang terbina daripada unsur hidrogen dan unsur karbon. Sebatian hidrokarbon boleh dikelaskan kepada alkana, alkena, dan alkuna. Perbezaan antara ketiga-tiga jenis sebatian ini adalah jenis ikatan kovalen yang terbentuk antara atom-atom karbon. Terdapat beberapa perbezaan sifat fizikal dan kimia antara ketiga-tiganya, namun secara amnya, pembakaran sebatian-sebatian ini menghasilkan karbon dioksida dan air. Contohnya, gas memasak di dapur mengandungi gas hidrokarbon ringkas seperti gas metana, CH4. Persamaan tindak balas pembakarannya adalah seperti berikut:

CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O

Adakah pembakaran ini dikategorikan sebagai pembakaran bersih?

Ya dan tidak.

Karbon dioksida, CO2 , yang terhasil dalam pembakaran di atas adalah gas rumah hijau. Kehadirannya dalam jumlah yang banyak pada satu-satu tempat akan mengakibatkan haba daripada sinar radiasi matahari terperangkap dan akan meningkatkan suhu persekitaran. Bagaimanapun kehadiran karbon dioksida dalam udara boleh diseimbangkan dengan proses fotosintesis yang akan menggunakan karbon dioksida dan air untuk menghasilkan glukosa, C6H12O6, (yang akan ditukarkan menjadi kanji) dan gas oksigen melalui persamaan berikut:

6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2

Oleh itu, pembakaran sebatian hidrokarbon boleh menjadi pembakaran yang bersih dengan syarat ianya diuruskan dengan baik supaya tidak ada satu kawasan yang terlalu tinggi komposisi karbon dioksidanya sehingga boleh memberi kesan negatif kepada ekosistem di situ. Tempat-tempat yang banyak aktiviti pembakaran sama ada kawasan industri ataupun bandar-bandar yang banyak kenderaan perlu diseimbangkan dengan tanaman-tanaman yang sesuai untuk merendahkan komposisi karbon dioksida.

Proses pertukaran sebatian karbon daripada satu bentuk ke satu bentuk yang lain dan sebaliknya dinamakan sebagai kitaran karbon. Walaupun pembakaran hidrokarbon boleh ‘dibersihlan’, namun, kitaran karbon masih juga akan terganggu dengan pembakaran sebatian hidrokarbon yang kita gunakan hari ini. Hal ini kerana kebanyakan sebatian hidrokarbon yang gunakan sebagai bahan bakar adalah berasal daripada sumber fosil, campuran sebatian-sebatian karbon yang telah lama terasing daripada kitaran karbon kerana termendap dalam tanah selama jutaan tahun. Apabila sebatian karbon ini dibakar ianya akan menghasilkan gas karbon dioksida tambahan yang tidak dapat diseimbangkan dengan baik dalam kitaran karbon. Oleh itu setiap tahun, jumlah karbon dioksida dalam udara semakin bertambah, mengakibatkan suhu bumi semakin bertambah. Kita namakan fenomena ini sebagai pemanasan global.

global-warmiong-graph
Sumber: Washington Post

Salah satu penyelesaian terhadap isu ini adalah penggunaan sumber bahan bakar yang bukan berasal daripada bahan bakar fosil, iaitu bahan bakar biojisim.

Sekiranya pembakaran adalah proses penjanaan tenaga yang bersih, bagaimana pula dengan asap-asap yang boleh menyesakkan nafas dan menyebabkan hujan asid?

Perkara-perkara tersebut adalah disebabkan oleh kehadiran bahan-bahan lain dalam bahan bakar yang kita gunakan. Sebatian-sebatian sulfur boleh menyebabkan penghasilan sulfur dioksida. Pembakaran sebatian-sebatian nitrogen akan menghasilkan gas-gas oksida nitrogen. Kedua-dua bahan ini boleh menyebabkan hujan asid. Selain daripada itu, kehadiran unsur-unsur mineral pula akan menghasilkan partikel-partikel debu halus yang biasa dilihat sebagai asap tebal yang boleh menyebabkan masalah dan penyakit pernafasan. Bahan-bahan ini boleh dikurangkan daripada hasil pembakaran dengan menggunakan beberapa teknologi penapisan yang ada pada hari ini ataupun rawatan dengan bahan kimia seperti penggunaan methyl tert-butyl ether (MTBE) untuk menyesarkan sulfur dalam minyak petrol.

Dengan teknologi-teknologi yang kita ada hari ini, penggunaan kaedah pembakaran untuk menjana tenaga adalah kaedah yang boleh diteruksn dengan syarat kebergantungan terhadap bahan apo fosil perlu dikurangkan untuk memastikan pembakaran yang bersih.

Tinggalkan Jawapan

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

Anda sedang menulis komen melalui akaun WordPress.com anda. Log Out / Tukar )

Twitter picture

Anda sedang menulis komen melalui akaun Twitter anda. Log Out / Tukar )

Facebook photo

Anda sedang menulis komen melalui akaun Facebook anda. Log Out / Tukar )

Google+ photo

Anda sedang menulis komen melalui akaun Google+ anda. Log Out / Tukar )

Connecting to %s