PROSES TERJADINYA GAS RUMAH KACA

Protokol Kyoto mengatur enam jenis gas-gas rumah kaca, yaitu karbon dioksida (CO2), metana (CH4), nitrogen oksida (N2O), dan tiga gas-gas industri yang mengandung fluor (HFC, PFC, dan SF6).  Karbon dioksida adalah 70 persen dari volume total gas-gas rumah kaca ini, disusul dengan metana, nitrogen oksida, dan sebagainya. Uap air sebetulnya adalah gas rumah kaca yang paling kuat.  Tetapi karena usianya di atmosfer hanya terbilang beberapa hari, maka potensi pemanasan globalnya (global warming potential, GWP) tidak terlalu berpengaruh.

Karbon dioksida dilepaskan oleh pembakaran bahan-bahan hidrokarbon seperti bahan bakar fosil (batubara, minyak bumi, gas alam), atau biomassa (kayu dll.), oleh deforestasi atau kerusakan hutan, atau oleh terlepasnya karbon bawah tanah (sub-soil carbon) oleh rusaknya ekosistem gambut.  Hutan menyerap karbon dioksida yang ada di atmosfer untuk kebutuhan fotosintesis.  Semakin sedikit hutan, semakin sedikit karbon dioksida yang diserapnya, sehingga semakin banyak pula karbon dioksida yang menebalkan selimut gas-gas rumah kaca di atmosfer.  Karbon dioksida tinggal di atmosfer hingga 80 – 120 tahun lamanya. 

Potensi Pemanasan Global, atau Global Warming Potential, GWP, adalah sebuah sistem index yang membandingkan potensi gas rumah kaca untuk memanaskan bumi, dibandingkan dengan potensi karbon dioksida. Angka GWP ini tergantung dari daya serap infra-merahnya, panjang gelombang dari infra-merahnya sendiri, dan usia gasnya di atmosfer.  Hubungan antara GWP dan ketiga faktor ini kompleks dan tidak linear.  Berikut adalah GWP dari spesies kimia yang diatur dalam Protokol Kyoto, pada kerangka perioda 20, 100, dan 500 tahun.

Sumber: http://iklimkarbon.com/perubahan-iklim/global-warming-potential/ diakses pada tanggal 10 Februari 2011

Global Warming Potensial

Karbon dioksida GWP nya tergolong lemah.  Tetapi karena jumlahnya paling banyak, maka secara total potensinya besar juga.  Karena jumlahnya paling banyak pula, maka karbon dioksida dianggap sebagai gas rumah kaca acuan, dengan angka GWP dianggap satu.  

Metana dilepaskan oleh membusuknya bahan-bahan organik seperti kayu, sampah perkotaan atau pertanian / perkebunan, serta oleh gas buang atau kotoran makluk hidup.  Metana tinggal di atmosfer selama kira-kira 8 tahun, dan memiliki GWP 21 (artinya, setiap molekul metana berpotensi memanaskan bumi 21 kali lipat dari molekul karbon dioksida.  Ini adalah perhitungan dengan batasan jangkawaktu 100 tahun).  Nitrogen oksida biasanya adalah hasil ikutan dari pembuatan pupuk berbasis nitrogen, tinggal di atmosfer hingga XX tahun, dengan GWP 310.  Gas-gas industri yang mengandung fluor (HFC, PFC, dan SF6) diproduksi oleh proses industri, dan tinggal di atmosfer hampir selama-lamanya karena tidak ada penyerap atau penghancur alaminya.  SF6 biasanya dipergunakan sebagai gas isolator pada jaringan listrik tegangan tinggi.  Walaupun jumlahnya di atmosfer amat sangat sedikit, tetapi GWP dari HFC, PFC, dan SF6 adalah yang paling tinggi, berturut-turut 7,000, 12,200, dan 22,000. 

Karbon dioksida

 

Produksi karbon dioksida tidak sama untuk setiap negara. Namun, semua negara harus mengurangi emisi gas rumah kaca karena CO ₂ merupakan polutan udara lintas batas. Pada dasarnya berarti polusi yang terjadi tidak terbatas pada negara dimana ia dipancarkan. Ini berlaku sama untuk semua gas rumah kaca dan polusi udara.

CO ₂ adalah gas rumah kaca dengan emisi antropogenik tertinggi. Penyebab utama dari emisi antropogenik CO ₂ ke atmosfer adalah pembakaran bahan bakar fosil. Bahan bakar fosil antara lain minyak, batubara dan gas alam. Bahan bakar fosil ini dieksploitasi oleh manusia untuk mendapatkan energi.

CO ₂ adalah kontributor utama untuk radiasi antropogenik memaksa karena perubahan konsentrasi dari masa pra-industri. Sedangkan emisi CO ₂ yang oleh-dan-besar disebabkan dua sumber utama; konsumsi energi dan perubahan penggunaan lahan, emisi lainnya muncul dari berbagai sumber dan sejumlah besar sektor dan aplikasi. Proyeksi emisi CO ₂ pada tahun 2100 berkisar dari lebih dari 40 hingga kurang dari 6 miliar ton karbon elemental, berarti berkisar dari hampir tujuh kali lipat meningkat menjadi kira-kira tingkat emisi yang sama seperti pada tahun 1990. 

Metana

 

Ada enam sumber berbeda dari metana yang ada di atmosfer,yaitu lahan basah, bahan bakar fosil, tempat pembuangan sampah, hewan memamah biak, sawah, dan pembakaran biomassa. Metana memiliki potensi pemanasan global lebih besar daripada karbon dioksida. Namun, emisinya lebih rendah daripada karbon dioksida. Metana diperkirakan menghasilkan sekitar sepertiga jumlah pemanasan global karbon dioksida. Setelah revolusi industri terjadi peningkatan konsentrasi metana atmosfer global. Dalam 200 tahun terakhir konsentrasi metana telah meningkat dari sekitar 620 menjadi sekitar 1700 ppb. 

Data yang digunakan IPCC  berhubungan dengan konsentrasi metana masa depan, asumsi tentang metana dari IPCC didasarkan pada pemahaman tentang metana dari 5 hingga 15 tahun. Hal ini mungkin menjelaskan perbedaan hasil temuan antara IPCC dan NOAA.

Nitrous oksida

 

Sebagian besar pasokan gas alam nitrous oxide dilepaskan dari lautan. Proses yang terjadi pada tanah menghasilkan sebagian besar sisanya. Gas merupakan produk sampingan dari proses denitrifikasi biologi di lingkungan anaerobik dan proses nitrifikasi biologi di lingkungan aerobik. Sekitar sepertiga dari nitrous oksida saat ini merupakan emisi antropogenik. Emisi antropogenik berasal dari tanah pertanian, bahan pakan ternak, dan industri kimia. 

Emisi N₂O umumnya dipengaruhi oleh ketidakpastian yang besar, karena terutama disebabkan oleh proses bakteri di tanah dan karena itu sulit untuk diukur. Penelitian ekstensif tentang N₂O masih diperlukan.

Gas Rumah Kaca Lainnya

CFC (chlorofuorocarbons) adalah suatu senyawa gas yang mengandung molekul dengan atom karbon terikat secara eksklusif untuk fluorin atau klorin. CFC dimanfaatkan misalnya sebagai refrigeran. Senyawa ini memilikipotensi terbesar pemanasan global di antara gas lainnya untuk mendorong pemanasan global. CFC menyerap radiasi inframerah pada panjang gelombang 8-13 pM. Setiap CFC-molekul berpotensi menyebabkan jumlah pemanasan global yang biasanya disebabkan oleh puluhan ribu molekul CO _2. CFCl ₃ dan CF ₂ Cl ₂ telah dirilis ke atmosfer dalam jumlah besar di masa lalu dan memiliki waktu tinggal yang lama. Penerapan CFC sekarang dilarang di banyak negara. Banyak negara telah sepakat untuk mengurangi emisi di bawah Protokol Montreal 1987 tentang zat yang menguras lapisan ozon.

Efek gabungan dari metan, asam nitrat, ozon dan CFC sekarang hampir sama besar dengan yang karbon dioksida. Konsentrasi gas-gas rumah kaca biasanya diringkas sebagai Konsentrasi Efektif Karbon Dioksida.

Sumber:

http://www.lenntech.com/greenhouse-effect/greenhouse-gases.htm  

Dlugokencky, EJ, et al., 1998, Continuing decline in the growth rate of the atmospheric methane burden . Dlugokencky, EJ, et al 1998.,, Melanjutkan penurunan tingkat pertumbuhan beban metana atmosfer. Nature, 393, 447–450 Nature, 393, 447-450

IPCC climate change info ( http://www.ipcc.ch/present/graphics.htm ) 

Perubahan iklim IPCC info ( http://www.ipcc.ch/present/graphics.htm )

Sorrell, S., Emissions Trading After Kyoto . Sorrel, S., Perdagangan Emisi Setelah Kyoto. Introduction to Environmental Economics of Science and Technology Policy Research, 2004 ( http://www.sussex.ac.uk/Users/prpp4/lec8.ppt ) 

Pengantar Ekonomi Lingkungan Sains dan Teknologi Penelitian Kebijakan, 2004 ( http://www.sussex.ac.uk/Users/prpp4/lec8.ppt)

 

World Climate Report(http://www.co2andclimate.org/climate/previous_issues/vol3/v3n20/feature1.htm)

  

Laporan Iklim Dunia ( http://www.co2andclimate.org/climate/previous_issues/vol3/v3n20/feature1.htm)