1. Pengertian efek rumah kaca/global warming
Solusi Efek rumah kaca, yang pertama kali diusulkan oleh Joseph Fourier pada 1824, merupakan proses pemanasan permukaan suatu benda langit (terutama planet atau satelit) yang disebabkan oleh komposisi dan keadaan atmosfernya Efek rumah kaca dapat digunakan untuk menunjuk dua hal berbeda: efek rumah kaca alami yang terjadi secara alami di bumi, dan efek rumah kaca ditingkatkan yang terjadi akibat aktivitas manusia Penyebab
Efek rumah kaca disebabkan karena naiknya konsentrasi gas karbon dioksida (CO2) dan gas-gas lainnya di atmosfer. Kenaikan konsentrasi gas CO2 ini disebabkan oleh kenaikan pembakaran bahan bakar minyak, batu bara dan bahan bakar organik lainnya yang melampaui kemampuan tumbuhan-tumbuhan dan laut untuk menyerapnya.
Energi yang masuk ke Bumi:
• 25% dipantulkan oleh awan atau partikel lain di atmosfer
• 25% diserap awan
• 45% diserap permukaan bumi
• 5% dipantulkan kembali oleh permukaan bumi
Energi yang diserap dipantulkan kembali dalam bentuk radiasi inframerah oleh awan dan permukaan bumi. Namun sebagian besar inframerah yang dipancarkan bumi tertahan oleh awan dan gas CO2 dan gas lainnya, untuk dikembalikan ke permukaan bumi. Dalam keadaan normal, efek rumah kaca diperlukan, dengan adanya efek rumah kaca perbedaan suhu antara siang dan malam di bumi tidak terlalu jauh berbeda.
Selain gas CO2, yang dapat menimbulkan efek rumah kaca adalah belerang dioksida, nitrogen monoksida (NO) dan nitrogen dioksida (NO2) serta beberapa senyawa organik seperti gas metana dan klorofluorokarbon (CFC). Gas-gas tersebut memegang peranan penting dalam meningkatkan efek rumah kaca.
2. Pemanasan global potensial
Pemanasan global potensial (GWP) adalah ukuran relatif dari seberapa banyak memanaskan gas rumah kaca perangkap di atmosfer. Ini membandingkan jumlah panas yang terperangkap oleh massa tertentu dari gas tersebut untuk jumlah panas yang terperangkap oleh massa yang sama karbon dioksida . GWP Sebuah dihitung selama suatu interval waktu tertentu, biasanya 20, 100 atau 500 tahun. GWP dinyatakan sebagai faktor karbon dioksida (yang GWP adalah standar untuk 1). Sebagai contoh, GWP 20 tahun metanaadalah 72, yang berarti bahwa jika massa yang sama metana dan karbon dioksida diperkenalkan ke atmosfer, metana yang akan menjebak panas 72 kali lebih banyak daripada karbon dioksida selama 20 tahun ke depan
GWP tergantung pada faktor-faktor berikut:
• penyerapan radiasi inframerah oleh spesies tertentu
• lokasi spektral panjang gelombang yang menyerap
• dengan atmosfer seumur hidup dari spesies
• Menghitung potensi pemanasan global
o Sama seperti radiasi memaksa menyediakan sarana sederhana dari membandingkan berbagai faktor yang diyakini mempengaruhi sistem iklim satu sama lain, pemanasan global potensi (GWPs) adalah salah satu jenis indeks disederhanakan berdasarkan sifat radiasi yang dapat digunakan untuk memperkirakan potensi masa depan dampak dari emisi gas yang berbeda pada sistem iklim dalam arti relatif. GWP didasarkan pada sejumlah faktor, termasuk efisiensi radiasi (inframerah-menyerap kemampuan) dari masing-masing gas relatif terhadap karbon dioksida, serta tingkat kerusakan dari masing-masing gas (jumlah dihapus dari atmosfer atas sejumlah tertentu tahun) relatif terhadap karbon dioksida.
o Kapasitas memaksa radiasi (RF) adalah jumlah energi per satuan luas, per satuan waktu, diserap oleh gas rumah kaca, yang lain akan hilang ke ruang angkasa. Ini dapat dinyatakan dengan rumus:
o
o dimana subskrip i merupakan interval 10 cm terbalik . Abs saya merupakan serapan inframerah terintegrasi sampel dalam interval itu, dan F i mewakili RF untuk interval tersebut.[ verifikasi diperlukan ] o Para Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (IPCC) memberikan nilai-nilai yang berlaku umum untuk GWP, yang berubah sedikit antara 1996 dan 2001. Sebuah definisi yang tepat tentang bagaimana GWP dihitung adalah untuk ditemukan dalam IPCC 2001 Laporan Penilaian Ketiga . GWP didefinisikan sebagai rasio dari radiasi waktu terpadu memaksa dari pelepasan sesaat dari 1 kg zat jejak relatif terhadap 1 kg gas referensi:
o 
o Dimana TH adalah horizon waktu dimana perhitungan tersebut dianggap; x a adalah efisiensi radiasi karena peningkatan unit dalam kelimpahan atmosfer zat (yaitu, Wm -2 kg -1) dan [x (t)] adalah waktu tergantung pembusukan dalam kelimpahan zat menyusul rilis sesaat itu pada waktu t = 0. Penyebut berisi jumlah yang sesuai untuk gas referensi (yaitu CO 2).Efisiensi radiasi x dan r suatu tidak selalu konstan dari waktu ke waktu. Sementara penyerapan radiasi infra merah oleh gas rumah kaca banyak bervariasi secara linear dengan kelimpahan mereka, yang penting yang menampilkan non-linear perilaku untuk masa depan kelimpahan saat ini dan mungkin (misalnya, CO 2, CH 4, dan N 2 O). Bagi gas, radiasi relatif memaksa akan tergantung pada kelimpahan dan karenanya pada skenario masa depan diadopsi.
o Karena semua perhitungan GWP adalah dibandingkan dengan CO 2 yang non-linear, semua nilai GWP yang terpengaruh. Dengan asumsi lain seperti yang dilakukan di atas akan mengakibatkan menurunkan GWPs untuk gas selain pendekatan yang lebih rinci akan
o Pentingnya horison waktu
o Perhatikan bahwa GWP suatu zat bergantung pada jangka waktu yang lebih potensial yang dihitung. Suatu gas yang cepat dihapus dari atmosfer awalnya mungkin memiliki dampak yang besar tetapi untuk jangka waktu lama seperti yang telah dihapus menjadi kurang penting. Jadi metana memiliki potensi 25 lebih dari 100 tahun tetapi 72 lebih dari 20 tahun, sebaliknya heksafluorida belerang memiliki GWP dari 22.800 lebih dari 100 tahun tapi 16.300 lebih dari 20 tahun (IPCC TAR). Nilai GWP tergantung pada bagaimana meluruh konsentrasi gas dari waktu ke waktu di atmosfer. Hal ini sering tidak diketahui secara tepat dan karenanya nilai-nilai tidak harus dianggap tepat. Untuk alasan ini ketika mengutip GWP, penting untuk memberikan referensi untuk perhitungan.
o GWP untuk campuran gas tidak dapat ditentukan dari GWP dari gas konstituen oleh berupa penambahan linier sederhana.
o Umumnya, sebuah horison waktu 100 tahun digunakan oleh regulator (misalnya, California Air Resources Board ).
3. Perbandingan dengan CO2
Nilai Karbon dioksida memiliki GWP yang persis 1 (karena merupakan unit dasar yang semua gas rumah kaca lainnya akan dibandingkan).
| GWP nilai dan masa hidup dari tahun 2007 IPCC AR4 p212 (2001 IPCC TAR dalam tanda kurung) |
Lifetime (tahun) | GWP waktu cakrawala | ||
| 20 tahun | 100 tahun | 500 tahun | ||
| Metana | 12 (12) | 72 (62) | 25 (23) | 7.6 (7) |
| Nitrous oksida | 114 (114) | 289 (275) | 298 (296) | 153 (156) |
| HFC-23 ( hydrofluorocarbon ) | 270 (260) | 12,000 (9400) | 14,800 (12,000) | 12,200 (10,000) |
| HFC-134a ( hydrofluorocarbon ) | 14 (13.8) | 3,830 (3,300) | 1,430 (1,300) | 435 (400) |
| Sulfur heksafluorida | 3200 (3,200) | 16.300 (15.100) | 22.800 (22.200) | 32.600 (32.400) |
4. Sulfur heksafluorida
Sulfur heksafluorida (SF 6) adalah anorganik , tidak berwarna, tidak berbau, dan non- mudah terbakar gas rumah kaca . SF 6memiliki geometri oktahedral , yang terdiri dari enam fluor atom menempel pada pusat belerang atom. Ini adalah molekul hypervalent .Khas untuk gas nonpolar, adalah kurang larut dalam air tetapi larut dalam pelarut organik nonpolar. Hal ini umumnya diangkut sebagaigas bertekanan cair . Ia memiliki kerapatan 6,12 g / L pada kondisi permukaan laut, yang jauh lebih tinggi dari densitas udara .
5. Sintesis dan reaksi
SF 6 dapat dibuat dari unsur-unsur melalui paparan dari 8 S untuk F 2 . Ini juga merupakan metode yang digunakan oleh penemu Henri Moissan dan Paulus Lebeau pada tahun 1901. Beberapa fluorida belerang lainnya cogenerated, tetapi ini dihilangkan dengan memanaskan campuran untuk tidak proporsional setiap S 2 F 10 (yang sangat beracun) dan kemudian menyikat produk dengan NaOH untuk menghancurkan sisa SF 4 .
Hampir tidak ada reaksi kimia untuk SF 6. Sebuah kontribusi utama ke inertness dari SF 6 adalah halangan sterik dari atom belerang, sedangkan kelompok yang lebih berat 16 mitra, seperti SEF 6 lebih reaktif daripada SF 6 sebagai akibat dari halangan sterik kurang (Lihat contoh hidrolisis). Tidak bereaksi dengan lelehan natrium , tetapi bereaksi exothermically dengan lithium .
Sebagai contoh, reaksi dari SF 6 dengan air untuk menghasilkan asam sulfat dan asam fluorida (reaksi hidrolisis, yang akan menjadi termodinamika menguntungkan) tidak terjadi sebagai akibat dari halangan sterik:
SF 6 + 4H 2 O (l) -> 6HF (aq) + H 2 SO 4 (aq)
Greenhouse gas
Mauna Loa deret waktu heksafluorida belerang.
Menurut Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim , SF 6 adalah yang paling ampuh gas rumah kaca yang telah dievaluasi, denganpotensi pemanasan global dari 22.800 kali dari CO 2 jika dibandingkan selama periode 100-tahun. Pengukuran SF 6 menunjukkan bahwa rasio pencampuran dunia yang rata-rata telah meningkat sekitar 0,2 ppt per tahun menjadi lebih dari 7 ppt. heksafluorida Sulfur juga sangat berumur panjang, adalah inert di troposfer dan stratosfer dan memiliki perkiraan atmosfer seumur hidup dari 800-3200 tahun. SF 6 sangat stabil (untuk negara melaporkan emisi mereka ke UNFCCC, sebuah GWP dari 23.900 untuk SF 6 disarankan pada Konferensi Para Pihak ketiga: GWP digunakan di Kyoto protokol ). rata-rata global SF 6 konsentrasi meningkat sekitar tujuh persen per tahun selama tahun 1980 dan 1990-an, sebagian besar sebagai hasil dari penggunaannya dalam industri magnesium produksi, dan oleh utilitas listrik dan produsen elektronik. Mengingat jumlah rendah SF 6 dirilis dibandingkan dengan karbon dioksida , kontribusi keseluruhan terhadap pemanasan global diperkirakan kurang dari 0,2 persen.
Di Eropa, SF 6 berada di bawah direktif F-Gas yang melarang atau mengendalikan penggunaannya untuk beberapa aplikasi. Sejak 1 Januari 2006, SF 6 dilarang sebagai gas pelacak dan di semua aplikasi kecuali tinggi tegangan .
6. Akibat Gas Rumah Kaca
Meningkatnya suhu permukaan bumi akan mengakibatkan adanya perubahan iklim yang sangat ekstrem di bumi. Hal ini dapat mengakibatkan terganggunya hutan dan ekosistemlainnya, sehingga mengurangi kemampuannya untuk menyerap karbon dioksida di atmosfer. Pemanasan global mengakibatkan mencairnya gunung-gunung es di daerah kutub yang dapat menimbulkan naiknya permukaan air laut. Efek rumah kaca juga akan mengakibatkan meningkatnya suhu air laut sehingga air laut mengembang dan terjadi kenaikan permukaan laut yang mengakibatkan negara kepulauan akan mendapatkan pengaruh yang sangat besar.
Menurut perhitungan simulasi, efek rumah kaca telah meningkatkan suhu rata-rata bumi 1-5 °C. Bila kecenderungan peningkatan gas rumah kaca tetap seperti sekarang akan menyebabkan peningkatan pemanasan global antara 1,5-4,5 °C sekitar tahun 2030. Dengan meningkatnya konsentrasi gas CO2 di atmosfer, maka akan semakin banyak gelombang panas yang dipantulkan dari permukaan bumi diserap atmosfer. Hal ini akan mengakibatkan suhu permukaan bumi menjadi meningkat.
Referensi
IPCC AR4 WG1 (2007), Solomon, S.; Qin, D.; Manning, M.; Chen, Z.; Marquis, M.; Averyt, K.B.; Tignor, M.; and Miller, H.L., ed., Climate Change 2007: The Physical Science Basis, Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge University Press, ISBN 978-0-521-88009-1 (pb: 978-0-521-70596-7)
Isaac M. Held and Brian J. Soden (Nov. 2000). “Water Vapor Feedback and Global Warming”. Annual Review of Energy and the Environment (Annual Reviews) 25: 441–475. doi:10.1146/annurev.energy.25.1.441.
