Gumpalan hitam yang keluar dari pipa knalpot diesel dulunya cukup membuat siapa pun menahan napas. Selama beberapa dekade, narasinya sederhana: mesin diesel itu kotor. Mereka membakar lebih bersih dari segi konsumsi bahan bakar tetapi mengeluarkan campuran racun yang meninggalkan rasa tidak enak di udara—dan secara harfiah di paru-paru kita. Tapi ceritanya sedang berubah. Sebuah studi internasional baru yang diterbitkan dalam Laporan Ilmiah menunjukkan bahwa kendaraan diesel modern mungkin sebenarnya lebih bersih dibandingkan kendaraan berbahan bakar bensin dalam hal polutan tertentu di udara.
Tim peneliti memusatkan perhatian pada knalpot kendaraan penumpang, dengan fokus pada partikel karbon (PM). Ini bukan hanya debu yang bisa Anda lihat. Kita berbicara tentang tetesan zat padat dan cairan yang dapat terhirup, sekitar 30 kali lebih kecil dari rambut manusia. Partikel-partikel ini terbentuk ketika senyawa organik bereaksi dengan gas seperti nitrogen oksida (NOx) dan sulfur oksida (SOx) di atmosfer.
Memahami Materi Partikulat Berkarbon
Tidak semua PM diciptakan sama. Studi ini menyoroti PM berkarbon, campuran beracun dari karbon hitam, aerosol organik primer (POA), dan aerosol organik sekunder (SOA). Sebagian besar emisi dari mobil penumpang termasuk dalam kategori SOA. SOA tingkat tinggi berdampak buruk bagi kesehatan manusia, menimbulkan risiko pernapasan yang signifikan.
Peraturan telah diperketat selama bertahun-tahun. Badan Perlindungan Lingkungan AS (EPA) telah lama mengamanatkan pengujian emisi kendaraan dan bahan bakar untuk menjaga tingkat emisi tersebut. Namun penegakan hukum memiliki sejarah yang rumit.
Panggilan Bangun Volkswagen
Ingat tahun 2015? Ini adalah tahun yang sulit bagi kredibilitas diesel. Jutaan pemilik Volkswagen mendapati mesin diesel mereka mengeluarkan NOx 40 kali lipat dari batas legal. NOx membantu menciptakan kabut asap, hujan asam, dan ozon di permukaan tanah. Ini merupakan pukulan telak terhadap reputasi diesel.
Secara historis, mesin diesel mampu bertahan dalam hal emisi karbon dioksida (CO2), dan biasanya mengalahkan mesin bensin. Namun mereka terkenal karena mengeluarkan NOx dan partikel halus dalam jumlah yang lebih tinggi. Mesin diesel yang lebih tua, yang tidak memiliki teknologi filtrasi modern, masih menjadi topik perdebatan dalam perdebatan lingkungan.
Uji Lab: Permulaan dan Filter Dingin
Studi baru ini mencoba menghilangkan kebisingan dengan uji laboratorium yang ketat. Para peneliti tidak hanya mengandalkan inspeksi drive-up standar. Mereka menangkap sampel gas buang mentah dan sampel encer secara real-time dalam kondisi terkendali: -7°C (19°F) dan 22°C (72°F).
Hasilnya sangat mencolok. Mobil diesel modern yang dilengkapi dengan filter partikulat mengungguli mobil bensin dalam mengurangi PM karbon. Mobil berbahan bakar bensin mengeluarkan lebih banyak aerosol beracun ini.
“Mobil berbahan bakar bensin rata-rata mengeluarkan aerosol karbon 10 kali lebih banyak pada suhu 22 °C dan 62 kali lebih banyak pada suhu −7 °C dibandingkan dengan mobil diesel,” para peneliti melaporkan.
Mengapa kesenjangan yang sangat besar dalam cuaca dingin? Ini karena awal yang dingin. Saat Anda menyalakan mesin bensin dalam cuaca dingin, konverter katalitik belum mencapai suhu pengoperasiannya. Efisiensi pembakaran menurun, dan hidrokarbon yang tidak terbakar keluar sebagai partikel. Mesin diesel, sering kali dirancang untuk kompresi lebih tinggi dan siklus pembakaran berbeda, menangani start dingin dengan lebih baik dalam metrik khusus ini.
Pertukaran NOx
Namun, ada kendalanya. Meskipun mobil diesel memenangkan perang partikel di laboratorium, mereka kalah dalam pertempuran NOx. Tim menemukan bahwa mesin diesel mengeluarkan NOx 10 kali lebih banyak dibandingkan mobil bensin pada kedua suhu tersebut.
Ini menciptakan gambaran yang rumit. Apakah mesin diesel mengurangi polusi? Tergantung bagaimana Anda mendefinisikan polusi. Jika Anda khawatir dengan SOA dan partikulat halus, mesin diesel modern dengan filter adalah pemenangnya. Jika Anda berfokus pada NOx dan kabut asap yang ditimbulkannya, bensin akan menjadi yang terdepan dalam pengujian khusus ini.
Peringatan di Dunia Nyata
Data laboratorium bersih. Mengemudi di dunia nyata itu berantakan. Studi ini mengakui bahwa siklus mengemudi standar tidak selalu mencerminkan penggunaan sebenarnya. Pada perjalanan jalan raya yang lebih jauh, emisi solar mungkin meningkat. Mengemudi berkecepatan tinggi memperkenalkan variabel yang belum diuji di laboratorium.
Selain itu, filter partikulat itu sendiri bukanlah sihir. Mereka dapat menghasilkan nitrogen dioksida, yang dikenal sebagai iritasi pernapasan. Jadi, meskipun filter memerangkap jelaga, filter tersebut mungkin berkontribusi terhadap masalah kimia lainnya di udara.
Putusan: Rumit
Perdebatan mengenai mesin mana yang lebih ramah lingkungan masih terus berlanjut. Dewan Internasional untuk Transportasi Bersih mencatat bahwa pada tahun 2015, emisi nitrogen oksida dari kendaraan diesel dikaitkan dengan 107.600 kematian dini secara global. Itu adalah kerugian yang besar.
Di sisi lain, kerangka peraturan terus berkembang. Standar Tingkat 3 EPA, yang diluncurkan antara tahun 2017 dan 2025 di Amerika Serikat dan Kanada, bertujuan untuk mengurangi emisi gas buang dan evaporasi. Standar-standar ini diharapkan dapat mendorong emisi NOx di dunia nyata ke tingkat terendah.
Sampai saat itu, udaranya masih tercampur aduk. Anda dapat membeli solar dan bernapas lebih lega dari jelaga, atau Anda dapat membeli mobil berbahan bakar bensin dan berharap catalytic converter cepat panas. Kimianya sama, tetapi hasilnya berubah berdasarkan mesin, cuaca, dan jalan.
Pada tahun 2016, total emisi karbon dioksida dari penerbangan dan pembakaran bensin di AS mencapai sekitar 1,147 miliar metrik ton. Jumlah tersebut menyumbang sekitar 22 persen dari seluruh emisi CO2 terkait energi di AS.
Angka-angkanya tidak berbohong. Pilihan mesin yang Anda buat saat ini hanyalah salah satu variabel dalam persamaan besar yang berkelanjutan.
