Pemadaman Api Pada Lahan Gambut: Air vs Busa

Bagikan Artikel ini di:

Kebakaran rentan terjadi di lahan gambut. Deforestisasi dan degradasi hutan menyebabkan lahan gambut mengalami pengeringan. Pengeringan terjadi pada sistem drainase lahan. Sistem drainase mengering karena lahan dikeringkan untuk kegiatan pertanian atau panen gambut. Akibat pengeringan pada lahan gambut, 5% emisi karbondioksida (CO2) terlepas ke atmosfer dunia[1] dan penurunan tanah (subsidence) terjadi, serta lahan gambut pun semakin mudah tersulut api. Api mudah disulut karena salah satu sifat fisik tanah gambut ialah bersifat mengering tidak balik[2]. Artinya, lahan gambut yang sudah mengalami pengeringan tidak mampu menyerap air jika lahan tersebut kembali dibasahi. Karena sifat itulah, api mampu menyebar, bahkan merambat menuju lapisan bawah permukaan gambut hingga kedalaman tertentu sehingga pemadaman lahan gambut semakin sulit dikendalikan.

Gambar 1. Kebakaran lahan gambut
(Sumber: https://fajar.co.id/2018/08/23/bahaya-api-sudah-kepung-pemukiman/ )

Kebakaran lahan gambut terjadi pada temperatur rendah dan suhu panasnya memuncak pada 450-700⁰C sehingga pembakarannya tidak sempurna (kebakaran terjadi tanpa suplai oksigen yang cukup atau pada suhu rendah[3]). Kebakaran tersebut termasuk jenis pembakaran yang membara (smouldering combustion) sehingga kebakaran tidak menghasilkan nyala api[4] (flameless) dan menyebar pada temperatur rendah dan stabil. Untuk memadamkan api, terdapat tiga metode utama, yaitu pendinginan (cooling), penutupan (smouthering), dan terbakar habis (burn out). Salah satu contoh metode pendinginan adalah menggunakan air, sedangkan untuk metode penutupan ialah menggunakan busa.

Selama ini kita sering melihat bahwa kebakaran dipadamkan oleh air karena apa yang kita ketahui adalah air dapat memadamkan api, namun apakah air efektif untuk memadamkan kebakaran di lahan gambut? Jawabannya dapat kita temukan pada paper Mohamad Lutfi Ramadhan, Pither Palamba, Yulianto Sulistyo Nugroho, dan rekan lainnya dari Departemen Teknik Mesin, Universitas Indonesia yang meneliti pemadaman kebakaran lahan gambut menggunakan air[5] dan busa[6].

Kabut air (water mist) merupakan salah satu cara pemadaman api dengan air. Kemampuan kabut air dipengaruhi oleh tekanan, ukuran tetesan air, dan densitas air yang dikeluarkan.

Kebakaran gambut diuji dengan seperangkat alat percobaan apparatus (experimental apparatus). Seperangkat alat tersebut terdiri dari kontainer terisolasi berukuran 100x100x100 mm3 dan memiliki lubang berdiameter 6 mm untuk mempertahankan nyala api. Suhu pembakaran diukur pada jarak 15, 50, dan 85 mm dan kedalaman 25, 50, dan 75 mm. Gambut berasal dari Provinsi Sumatera Selatan dan Papua. Gambut akan dibakar, kemudian dibiarkan hingga gambut dapat terbakar tanpa pemantik api. Selanjutnya pembakaran dipadamkan oleh kabut air selama 15 menit. Kabut air berasal dari air yang melewati bejana tekan dan pengukur tekanan, kemudian air dikeluarkan dari pipa semprot. Penelitian bertujuan untuk mengetahui volume air untuk pemadaman pembakaran pada kabut air yang disemprot pada ketinggian 10 cm.

Gambar 2. Desain percobaan apparatus
(Sumber: Ramadhan dkk., 2017))

Pembakaran gambut diuji terlebih dahulu untuk mempersiapkan analisis penekanan kebakaran menggunakan kabut air. Analisis yang dilakukan meliputi waktu terbakar, suhu maksimal, dan ukuran partikel, dan massa gambut yang hilang setelah pembakaran.

Kebakaran gambut membutuhkan waktu yang panjang untuk dipadamkan dengan kabut air. 15 menit hanya cukup untuk menurunkan suhu gambut bara api yang membakar gambut pada kedalaman 0-50 mm. Berbeda dengan kondisi tanah pada kedalaman 75 mm yang memiliki temperatur yang lebih stabil karena kabut air lebih cepat menguap daripada kabut air yang mengenai tanah gambut yang lebih dangkal. Hal tersebut menyebabkan pengapian (proses dimulainya pembakaran[7]) terjadi berkali-kali pada berbagai sampel karena air tidak mampu mencapai tanah yang lebih dalam. Total air yang dibutuhkan untuk pemadaman bara api pada masing-masing sampel adalah sekitar 6 liter/kg gambut.

Meskipun kabut air mampu memadamkan kebakaran di lahan gambut, permasalahan sumber daya air dan oksigen belum teratasi secara tuntas. Wilayah yang terbakar dapat mengalami kekurangan air sehingga sulit untuk menentukan kapasitas air untuk memadamkan kebakaran. Gambut pun mengalami pengapian berulang kali pada kedalaman tertentu karena kandungan oksigen pada kedalaman tersebut cenderung stabil meskipun permukaan yang lebih atas telah dibasahi. Karena itulah, pemadaman kebakaran dengan busa diuji coba.

Hingga penelitian berlangsung, observasi dan penelitian yang berkaitan dengan pemadaman kebakaran di lahan gambut menggunakan busa masih sedikit. Karena busa cenderung lebih padat dibandingkan air, variabel yang digunakan pun berbeda.

Metode dan sebagian alat dari percobaan kabut air tetap digunakan pada percobaan busa. Kontainer tetap digunakan, namun kontainer diisi oleh sampel gambut yang berasal dari Provinsi Kalimantan Tengah. Setelah pembakaran menghasilkan bara api, sumbu api dimatikan, namun tidak seperti percobaan kabut air yang dibiarkan selama 30 menit untuk menghasilkan bara, waktu pada percobaan kabut diperpanjang hingga 60 menit agar bara api menyebar ke sisi kontainer. Suhu pembakaran tetap diukur pada jarak 15, 50, dan 85 mm dan kedalaman 25, 50, dan 75 mm. Pemadaman akan dilakukan dengan ketebalan busa yang beragam, yaitu 2.5, 5, 7.5, dan 10 cm. Busa yang digunakan berjenis busa kelas A.

Temperatur lapisan atas dan bawah busa pada tanah gambut berbeda. Lapisan busa berperan sebagai penghambat udara luar, sehingga lapisan busa menyebabkan udara panas pada gambut terperangkap. Akibatnya suhu lapisan bawah busa lebih tinggi.

Gambar 3. Foto kualitatif inframerah pada lapisan busa setebal 10 cm
(Sumber: Ratnasari dkk., 2018)

Perbedaan ketebalan busa menyebabkan perbedaan karakteristik pemadaman kebakaran di lahan gambut. Semakin tebal busa yang dihasilkan maka semakin cepat bara api dipadamkan. Selain itu semakin jauh jarak gambut dari titik api maka semakin lama waktu yang dibutuhkan bagi gambut pada jarak tersebut untuk terbakar habis sehingga waktu penurunan suhu gambut semakin lama. Kemudian lapisan busa yang tipis membuat pemadaman harus dilakukan berulang kali. Hal ini terjadi pada busa berketebalan 2.5 dan 5 cm. Setelah lapisan busa pertama terbentuk, suhu panas gambut menurun, namun api belum sepenuhnya padam (pengapian ulang), bahkan suhu panas meningkat pada lapisan busa 5 cm, sedangkan lapisan busa pertama perlahan-lahan menghilang. Akhirnya busa berketebalan 5 cm diaplikasikan kembali sebanyak 1 kali, sedangkan busa 2.5 cm diaplikasikan ulang sebanyak 2 kali agar bara api padam sepenuhnya.

Dibandingkan dengan massa gambut yang hilang tanpa pemakaian busa (74.05%), massa gambut paling sedikit hilang pada gambut berlapis busa setebal 2.5 cm, yaitu 31.4%, sedangkan massa gambut yang hilang terbanyak pada gambut dengan lapisan busa setebal 10 cm, yakni sekitar 60%.

Gambar 3. Massa yang hilang setelah pembakaran antara gambut tanpa busa hingga busa setebal 10 cm
(Sumber: Ratnasari dkk., 2018)

Rata-rata total busa yang diperlukan untuk memadamkan bara api di lahan gambut adalah 3.8 liter/kg gambut, total yang lebih sedikit daripada total kabut air. Rata-rata total air yang dibutuhkan untuk memadamkan api menggunakan metode busa adalah 3.4 liter/kg gambut. Busa dengan ketebalan 10 cm paling efektif dari segi waktu untuk diterapkan pada pemadaman api di lahan gambut. Pemadaman kebakaran di lahan gambut dengan busa lebih efektif daripada kabut air karena busa menjadi penghalang antara api dan udara, khususnya oksigen[7][8] sehingga sirkulasi oksigen terhambat, suhu panas menurun, kemudian api secara berangsur-angsur padam.

Sumber:

[1] University of Leicester, Department of Geography. (-). Drainage: A key concern for tropical peatland (Reseacrh Report). Leicester, Inggris: Page Sue. Diambil dari https://www2.le.ac.uk/departments/geography/research/projects/tropical-peatland/threats-to-tropical-peatlands

[2] Agus, F. dan Subiksa, I.G.M. (2008). Lahan gambut: Potensi untuk pertanian dan aspek lingkungan. Bogor: Balai Penelitian Tanah dan World Agroforestry Center (ICRAF). Diambil dari http://www.worldagroforestry.org/sea/Publications/files/book/BK0135-09.pdf

[3] Incomplete combustion process(es). (2019). GreenFacts Scientific Board. Diambil pada 26 Mei 2019 dari https://www.greenfacts.org/glossary/ghi/incomplete-combustion-processes.htm

[4] Flameless. (2019). Merriam-Webster. Diambil pada 26 Mei 2019 dari https://www.merriam-webster.com/dictionary/flameless

[5] Ramadhan, M.L., Palamba, P., Imran, F.A., Kosasih, E.A., dan Nugroho, Y.S. (2017). Experimental study of the effect of water spray on the spread of smoldering in Indonesian peat fires. Paper dipresentasikan di IAFSS 12th Symposium 2017, Lund, Swedia. doi: 10.1016/j.firesaf.2017.04.012

[6] Ratnasari, N.G., Dianti, A., Palamba, P., Ramadhan, M.L., Prayogo, G., Pamitran, A.S., dan Nugroho, Y.S. (2018). Laboratory scale experimental study of foam suppression on smouldering combustion of a tropical peat. Paper dipresentasikan di 3rd European Symposium on Fire Safety Science, Nancy, Perancis. doi: 10.1088/1742-6596/1107/5/052003

[7] Ignition. (2019). Cambridge Dictionary. Diambil pada 28 Mei 2019 dari https://dictionary.cambridge.org/dictionary/english/ignition

[8] Maturidi. (2015, 17 September). Jepang uji coba padamkan gambut dengan busa. Ekuatorial. Diambil pada 26 Mei 2019 dari https://www.ekuatorial.com/id/2015/09/jepang-uji-coba-padamkan-gambut-dengan-busa/#!/loc=-10.644412051422307,479.94049072265625,8

Bagikan Artikel ini di:

Hal-hal yang Perlu Kamu Tahu Mengenai Pemanasan Global

Bagikan Artikel ini di:

Ditulis oleh Naufal Hananto  dan Alfafa Tsalasa D. siswa kelas XI SMA Sugar Group, Lampung

Sebagaimana yang kita ketahui selama ini, global warming adalah kondisi dimana suhu atmosfer menjadi lebih tinggi dari kondisi normal. Ini adalah akibat dari produksi gas karbon dioksida yang berlebihan. Efeknya, panas matahari yang diserap oleh bumi tidak dapat dipantulkan kembali. Hal yang sama terjadi di planet venus dimana gas karbon dioksida menjadi penyusun utama atmosfer pada planet tersebut. di Indonesia, dampak dari global warming sudah mulai terasa. Menurut observasi BMKG, rata rata kenaikan suhu di Indonesia adalah sebesar 0,03° celcius per tahun. Temuan ini dapat dijadikan penjelasan atas fenomena peningkatan suhu secara ekstrim yang terjadi di Indonesia.

Ilustrasi terjadinya rumah kaca. Sumber: Karya Pemuda

Global warming dapat memicu berbagai macam dampak negatif. Hal yang paling sering kita dengar adalah mencairnya es di kutub selatan maupun di kutub utara. Dengan mencairnya es di kutub, maka tinggi air muka laut lambat laun akan semakin tinggi. Hal ini dapat menyebabkan tenggelamnya suatu pulau seperti kasus yang dialami negara Maladewa belakangan ini. Dalam skala yang lebih besar, global warming dapat memicu perubahan iklim yang dapat menyebabkan kepunahan spesies secara massal.

Terdapat berbagai macam tindakan yang tanpa kita sadari dapat memicu terjadinya global warming. Contoh, saat kita menaiki kendaraan bermotor tanpa kita sadari kita telah turut menyumbang emisi gas karbon dioksida. Hal lainnya adalah aktivitas pembakaran hutan, ini adalah peyumbang terbesar emisi gas karbon dioksida di Indonesia. Aktivitas pembakaran lahan tebu yang terdapat di perusahaan kita juga merupakan salah satu tindakan yang dapat memicu terjainya global warming.

Sejauh yang penulis ketahui, ada 2 perjanjian internasional terkait dengan global warming. Yang pertama adalah protokol Kyoto. Protokol Kyoto adalah sebuah amendemen terhadap Konvensi Rangka Kerja PBB tentang Perubahan Iklim (UNFCCC), sebuah persetujuan internasional tentang pemanasan global. Negara-negara yang meratifikasi protokol ini berkomitmen untuk mengurangi emisi/pengeluaran karbon dioksida dan lima gas rumah kaca lainnya, atau bekerja sama dalam perdagangan emisi jika mereka menjaga jumlah atau menambah emisi gas-gas tersebut, yang telah dikaitkan dengan pemanasan global. Yang kedua adalah protokol Montreal, Protokol Montreal adalah sebuah traktat internasional yang dirancang untuk melindungi lapisan ozon dengan meniadakan produksi sejumlah zat yang diyakini bertanggung jawab atas berkurangnya lapisan ozon. Traktat ini terbuka untuk ditandatangani pada 16 September 1987 dan berlaku sejak 1 Januari 1989. Sejak itu, traktat ini telah mengalami lima kali revisi yaitu pada 1990 di London, 1992 di Kopenhagen, 1995 di Vienna, 1997 di Montreal dan 1999 di Beijing.

Pada dasarnya, global warming adalah akibat dari produksi gas rumah kaca. Maka, cara terbaik untuk mengurangi keberadaan gas gas tersebut adalah dengan mengurangi pemakaian benda benda yang berpotensi menghasilkan gas rumah kaca tersebut. Misalnya dengan mengurangi pemakaian kendaraan bermotor, membatasi penggunaan AC, dan menimbun serta mendaur ulang sampah daripada membakarnya. Penggunaan bahan bakar non-fosil juga dapat mengurangi jumlah gas rumah kaca, misalnya dengan menggunakan energi nuklir, biofuel, energi matahari, hydrogen cell fuel (bahan bakar air), dan lain-lain.

Cara lain yang mungkin dapat dilakukan berdasarkan angan-angan penulis adalah dengan “menambal” secara manual lapisan ozon yang hilang di daerah kutub. Caranya dengan menembakkan sinar ultraviolet ke molekul oksigen di daerah kutub sehingga memicu pembentukan lapisan ozon. 😀

Referensi:

Bagikan Artikel ini di:

Global Dimming: Bagaimana Kalau Indonesia Hujan Melulu?

Bagikan Artikel ini di:

Ditulis oleh Fatimah Az-Zahra Saragi, siswa kelas XI SMA Sugar Group, Lampung.

Mungkin selama ini anda pernah memperhatikan cerbong asap yang keluar dari pabrik industri, semua orang bahkan tahu bahwa itu merupakan polusi, tetapi mirisnya sebagian besar dari mereka tak sadar bahwa asap itulah yang telah mengubah iklim kita. Selama ini, warga Indonesia di beberapa wilayah turut bersenang-hati karena jarang sekali terjadi musim kemarau yang berkepanjangan, tetapi jika anda dan mereka semua tahu hujan yang kita dapatkan adalah hasil dari polusi, apakah anda masih senang mendengarnya?

Polusi yang terjadi di atmosfer menyebabkan peningkatan proses kondensasi pada tetes air di udara, itu artinya polusi dapat menjadikan wilayah Indonesia selalu bermusim hujan. Penelitian Fadli Syamsudin yang dipublikasikan tahun 2005 menunjukkan bahwa di wilayah Indonesia terdapat polusi udara akibat limbah industri berupa aerosol, sehingga terjadi penyusutan radiasi sinar matahari dalam kurun 4 tahun (1979-1993) sebesar 16,6%. Besaran tersebut di atas nilai rata-rata dunia yang menyatakan penurunan sebesar 2-3% setiap dekadenya [1].

Fluk rata-rata radiasi sinar matahari di wilayah Indonesia selama bulan Januari 1993. Skala warna dalam unit W/m2) [1]

Penelitian ini memprediksi adanya wilayah Indonesia yang akan lebih sedikit menerima sinar matahari dan curah hujan yang semakin besar intensitasnya. Dengan demikian, bencana banjir, peningkatan intensitas badai gelap yang lebih panjang serta cuaca lokal yang semakin bervariasi diramal akan semakin sering melanda wilayah Indonesia.

Prediksi penelitian pada tahun 2005 tentu sudah kita rasakan saat ini. Apakah anda setuju? Baru-baru ini, tepatnya pada tanggal 29 April 2019, menurut Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) terjadi peningkatan curah hujan di sejumlah wilayah Indonesia, terdapat pusaran angin yang berada di Utara Jawa, terjadi peningkatan intensitas semburan petir di Wilayah Jawa Timur, bahkan banjir  melanda wilayah Pasuruan Jawa Timur dengan ketinggian bervariasi antara 30 centimeter – 150 centimeter. Teguh Tri Susanto yang merupakan Kasi Data dan Informasi BMKG berkata bahwa fenomena-fenomena tersebut disebabkan hujan dengan intensitas deras dan juga angin kencang sesaat [2].

Fenomena ini tak lain adalah akibat dari perilaku warga Indonesia itu sendiri, meningkatnya industri yang tidak ramah lingkungan menjadi kandidat utama penyebab global dimming. Pabrik industri memproduksi polutan dengan kadar NO2 yang tinggi dan pengguna motor menghasilkan kadar CO2 yang tinggi. Selain itu aerosol juga berpengaruh, sebab akan memantulkan cahaya kembali ke angkasa dan menyerap radisi matahari di permukaan bumi. Pertanyaannya, mampukah kita naur sinar matahari yang selama ini hilang? Naur yang dalam Bahasa Sunda memiliki arti membayar hutang.

Sejauh ini, belum terdapat perjanjian internasional terkait global dimming. Menurut penulis, selama ini dunia terlalu fokus terhadap pengurangan pemanasan global, bahkan beberapa orang menganggap bahwa global dimming dapat menjadi salah satu solusi pengurangan dari pemanasan global. Tapi pada kenyatannya, global dimming pun menyebabkan masalah yang serius, Bahkan fenomena global dimming masih dalam tahap awal studi dan belum banyak dipahami para ahli. Teori yang berkembang dapat dibilang masih terbatas untuk dipelajari.

Global dimming adalah masalah yang harus anda dan kita semua atasi, berbagai upaya dalam mencegah dan mengantisipasinya sedini mungkin dengan memperhatikan kebijakan sektor lingkungan atmosfer di wilayah Indonesia secara menyeluruh terkait pertumbuhan industri. Pengawasan yang lebih ketat daripada standar baku konsentrasi limbah NO2 dan limbah lainnya dalam buangan produk sebuah pabrik, mengurangi polutan dalam bentuk CO2 hasil emisi gas kendaraan bermotor, dan kebijakan strategis lainnya yang berkaitan dengan pelestarian lingkungan hendaknya telah menjadi komitmen masyarakat, pemerintah,  dan penegakan hukum yang menyertainya.

Referensi:

[1] Syamsudin, F., 2011. GLOBAL DIMMING DAN MASA DEPAN PERUBAHAN IKLIM DI INDONESIA. Jurnal Teknologi Lingkungan6(1).

[2] https://m.antaranews.com/berita/849701/bmkg-peringatkan-aktivitas-mjo-tingkatkan-curah-hujan

Bagikan Artikel ini di: