PALS 1012 Asas Kelestarian dan Teknologi Hijau Tugasan 2: Penulisan Akademik Tajuk: Isu pemanasan global yang menyebabkan pencarian kutub Utara dan Selatan Nama pensyarah: Puan Jalimah binti Yunus Nama: Edwin Fam Li Quan Angka Giliran: 2022162310061
ISI KANDUNGAN 1.0 Pengenalan 2.0 Isu yang dipilih 3.0 Kesan daripada isu 4.0 Teknologi yang digunakan 5.0 Jenis penukar pemangkin 6.0 Kelebihan penukar pemangkin 7.0 Keburukan penukar pemangkin 8.0 Cadangan selain penggunaan teknologi hijau 9.0 Rumusan 10.0 Rujukan
1.0 Pengenalan Alam sekitar merupakan segala makhluk hidup dan bukan hidup yang wujud di permukaan bumi dan juga merupakan ciptaan Tuhan yang tercantik dan indah sekali. Manusia telah diberikan amanah oleh Tuhan untuk menjaga alam sekitar dengan baik tetapi di sebaliknya manusia telah mengeksploitasi sumber alam semula jadi. Sikap tamak dan mementingkan sendiri manusia telah menyebabkan pencemaran alam sekitar berlaku. Terdapat beberapa isu alam sekitar yang telah berlaku seperti peningkatan suhu global, jerebu serta lain-lain dan isu-isu ini telah menjadi semakin serius. Oleh itu, terdapat beberapa langkah dan pendekatan seperti pengaplikasian teknologi hijau diperkenalkan. Teknologi hijau merupakan pembangunan produk, peralatan dan sebagainya untuk memelihara, memulihara serta melindungi alam sekitar. Teknologi hijau juga merupakan teknologi yang mampu memenuhi keperluan generasi kini tanpa memberi kesan buruk kepada keperluan generasi masa hadapan. Pengaplikasiannya adalah selaras dengan konsep pembangunan lestari. Matlamat teknologi hijau termasuklah: 1) Meningkatkan tahap kehidupan dan kesihatan 2) Sebagai satu langkah untuk memperkembangkan ekonomi negara 3) Melindungi dan mengekalkan keseimbangan ekosistem semula jadi 4) Mengurangkan kesan negatif daripada aktiviti manusia terhadap alam sekitar
2.0 Isu yang dipilih Isu kelestarian alam sekitar yang dipilih ialah isu pemanasan global yang menyebabkan pencairan ais kutub dan kenaikan paras laut. Pencairan ais di Kutub Utara dan Selatan semakin serius dan tidak boleh dipandang ringan tentang perkara ini. Statistik ini telah menunjukkan kenaikan paras laut dari tahun 1995 sehingga tahun 2015. Data ini adalah diukur dari radar satelit dan kepantasan berlakunya fenomena ini adalah disebabkan oleh perubahan iklim dan pemanasan global termasuk pemanasan laut dan pencairan kepingan ais.
Pemanasan global adalah peningkatan suhu pada atmosfer bumi atau fenomena pemerangkapan gas-gas rumah hijau seperti karbon dioksida, karbon monoksida, klorofluorokarbon, metana dan nitrogen oksida. Gas-gas tersebut memerangkap atau menghalang pelepasan semula bahang bumi ke atmosfera semula. Pemanasan global berlaku disebabkan oleh aktiviti manusia yang membahayakan alam sekitar seperti perindustrian, pengangkutan, pembalakan, pertanian dan sebagainya. Peningkatan suhu ini telah bermula sejak zaman revolusi perindustrian ketika manusia telah menggunakan bahan api fosil secara meluas khususnya dalam sektor perindustrian dan pengangkutan.
3.0 Kesan daripada isu Ais di Utara dan Selatan akan mencair dengan lebih banyak akibat pemanasan global menjelang tahun 2030. Pencairan ais di Artik akan berlaku dengan lebih pantas jika suhu di Artik naik sehingga -8.88%. Para saintis juga meramalkan bahawa paras laut akan meningkat sekiranya pencairan ais terus berlaku. Peningkatan paras air laut ini akan menenggelamkan banyak kawasa rendah, pesisir pantai, pulau dan negara. Negara kita juga tidak akan terkecuali daripada kesan pencairan ais di Kutub Utara dan Selatan walaupun kedudukan negara kita terletak jauh daripada kawasan Kutub Utara dan Selatan. Menurut Centre for Governanceand Political Studies, sepanjang kawasan Parit Buntar hingga Taiping, Bagan Datoh, Teluk Intan, Kuala Selangor, Muar, Pekan, Pelabuhan Klang dan Lebuhraya Utara Selatan akan tenggelam sekiranya masalah ini berterusan. Jika fenomena ini berlaku, jutaan penduduk negara perlu berpindah dan timbulnya masalah lain seperti kekurangan makanan, bekalan air bersih, kepadatan penduduk, pengangguran dan sebagainya. Apabila paras laut telah meningkat sehinggalah menenggelamkan kawasan pantai, air masin laut akan meresap ke dalam sumber air tawar yang diperlukan oleh manusia. Kesannya bukan sahaja terhadap mereka yang tinggal di tepi pantai tetapi juga penduduk yang memerlukan sumber air tersebut. Walaupun tidak mustahil untuk merawat air yang tercemar dengan air laut tetapi ini juga akan melibatkan kos yang tinggi. Air tercemar ini juga akan memberikan kesan negatif kepada sektor pertanian. Air dalam tanah yang mengandungi air laut akan memberi kesan negatif kepada tanaman sama ada akan melambatkan tumbesaran tanaman atau membunuhnya.
Kenaikan paras laut juga akan mempengaruhi tumbuhan-tumbuhan di pesisiran pantai. Apabila air laut meresap ke dalam tanah-tanah di kawasan pesisiran pantai, bukan semua tumbuhan yang dapat hidup di tanah itu. Tumbuhan yang tidak mampu bertahan dan akan hilang dari kawasan tersebut. Sudah tentu keseimbangan ekosistem di situ akan mengalami perubahan dan akan terjejas. Bukan sahaja tumbuhan-tumbuhan di pesisiran pantai menerima kesan akibat peningkatan paras laut, tetapi haiwan-haiwan yang tinggal di situ juga menerima kesannya. Seperti tumbuhan-tumbuhan, ada yang tidak mampu bertahan di dalam keadaan yang baharu akan hilang dari situ. Bagi haiwan yang tinggal di situ pula, sama ada ia akan pupus dari kawasan tersebut atau akan bergerak ke kawasan-kawasan jauh dari pantai. Jika ia bergerak ke kawasan baharu, sudah tentu ia boleh mengganggu keseimbangan ekosistem kawasan itu. Kesan kepada ekonomi sudah tentu lebih ketara apabila paras air laut meningkat. Bandar raya dan penempatan di pesisiran pantai akan terancam. Negara-negara pulau seperti di Lautan Pasifik berhadapan dengan risiko ditenggelami. Kebanyakan darinya sedang membuat persediaan untuk berhadapan dengan malapetaka tersebut.
4.0 Teknologi yang digunakan Penukar pemangkin(catalytic converter) merupakan bahagian atau komponen yang penting dalam sistem ekzos kereta. Penukar pemangkin ini berupaya menukarkan bahan pencemar yang sangat berbahaya seperti karbon monoksida, hidrokarbon, nitrogen oksida dan lain-lain kepada gas-gas yang kurang berbahaya seperti karbon dioksida. Penukar pemangkin ini bukan sahaja menukarkan gas berbahaya kepada gas lain, tetapi juga mengurangkan pelepasan gas yang berbahaya. Komponen- komponen yang terdapat penukar pemangkin termasuklah teras sarang lebah yang ditutup dengan logam dan elemen yang berbeza seperti Rhodium dan Platinum. Logam-logam ini dipilih untuk digunakan kerana logam ini akan bertindak balas kimia yang cepat dengan gas ekzos enjin. Mereka juga mengurangkan kandungan toksik dalam gas dan menukarkannya kepada karbon dioksida dan juga air. Pada permulaannya, logam-logam ini akan bertindak balas dengan karbon monoksida yang dihasilkan oleh pembakaran petrol dan juga melalui hidrokarbon yang dihasilkan oleh bahan api yang tidak terbakar. Jadi, penukaran ini akan melepaskan gas yang kurang berbahaya. Penukar pemangkin memerlukan suhu 400 darjah selsius dan dipasang berdekatan dengan kereta enjin untuk berfungsi dengan cekap.
Penukar pemangkin yang terdapat dalam kereta mempunyai dua jenis, iaitu pemangkin pengurangan dan pemangkin pengoksidaan. Fungsi utama pemangkin pengurangan adalah untuk membantu dalam mengurangkan pencemaran nitrogen oksida dengan menghapuskan oksigen. Ini dibahagikan kepada dua gas berasingan seperti nitrogen dan oksigen. Pemangkin pengoksidaan digunakan terutamanya untuk menukar gas daripada karbon monoksida kepada karbon dioksida dengan kaedah terbalik termasuklah oksigen. Sensor oksigen dipasangkan berhampiran dengan penukar untuk memberikan maklumat kepada ECU(unit kawalan elektronik) mengenai berapa banyak oksigen yang ditemui dalam gas ekzos. Jadi ini akan membantu kenderaan automobil berjalan dengan lebih cekap dengan membenarkan enjin kereta membekalkan penukar melalui oksigen yang mencukupi untuk menyelesaikan proses pengoksidaan.
5.0 Jenis Penukar Pemangkin Penukar pemangkin tersedia dalam jenis yang berbeza seperti pemangkin pengoksidaan, pemangkin dua katil dan pemangkin tiga hala. 1) Pemangkin Pengoksidaan Jenis penukar pemangkin pertama ialah pemangkin pengoksidaan. Pemangkin ini mengurangkan bahan pencemar berbahaya seperti karbon monoksida dan HC( Bahan api hidrokarbon) dalam ekzos. Pada masa yang sama, pemangkin pengoksidaan menggunakan suntikan udara yang lebih rendah. Namun demikian, pemangkin ini hanya mengurangkan sebahagian daripada bahan pencemar. 2) Pemangkin dua katil Pemangkin ini adalah jenis pemangkin kedua yang lebih sempurna. Pemangkin ini terutamanya berfungsi dalam dua peringkat di mana peringkat pertama membantu dalam mengurangkan kuantiti pelepasan.Peringkat kedua adalah tidak balas melalui hidrokarbon yang terbentuk melalui karbon monoksida dan bahan api yang tidak terbakar. Dalam dua peringkat, pengeluar akan menyediakan suntikan udara sekunder. 3) Penukar Pemangkin Tiga Hala Pemangkin ini adalah jenis penukar terakhir yang membantu dalam menukar gas berbahata kepada tidak berbahaya yang dihasilkan daripada enjin kereta. Enjin kereta akan mengeluarkan gas yang berbeza termasuk bahan berbahaya yang menyebabkan kemudaratan kepada atmosfera seperti karbon monoksida, karbon dioksida dan sebagainya. Penukaran ini terutamanya menukarkannya gas-gas seperti ini kepada karbon dioksidanitrogen dan air yang kurang berbahaya
Peranti ini hanya mengurangkan kesemua 3 bahan pencemar dan berfungsi dengan lebih baik. Oleh itu, kebanyakan pereka menggunakan penukar jenis ini dalam kereta mereka yang memerlukan mereka memenuhi nilai pelepasan yang keras. Ini terutamanya bertanggungjawab untuk mengurangkan sebatian berbahaya kepada kurang seperti air, karbon dioksida, Ni dan sebagainya. Ini boleh dilakukan melalui prosedur kimia yang mengurangkan sebatian dengan ceoat sebelum dilepaskan dari kereta. Penukar ini termasuk pemangkin yang menukarkan sebatian berbahaya. Secara amnya, kaedah biasa mengambil masa terlalu lama. Pemangkin dalam penukar akan menjadikan prosedur lebih cepat dan mengurangkan sebatian berbeza dalam masa yang sangat singkat, Dalam kerta moden, penukar 3 peringkat digunakan terutamanya. Dalam penukar pemangkin, kedua-dua peringkat seperti peringkat pertama dan kedua terutamanya melibatkan kedua-dua pemangkin pengurangan dan pengoksidaan. Secara amnya, pemangkin pengurangan datang daripada platinum dan radium manakala pengoksidaan datang daripada platinum dan paladium. Seperti yang anda boleh perhatikan, platinum digunakan terutamanya di kawasan yang berbeza melalui penukar pemangkin yang mengurangkan sebatian berbahaya. Fasa terakhir terdiri daripada enjin dengan sensor oksigen dan mengesan jumlah oksigen dalam sistem ekzos. Di sini, suntikan bahan api bergantung terutamanya pada prosedur ini apabila enjin meningkat atau berkurangan kemudian berapa banyak bahan api yang dimasukkan ke dalam ruang gas. Sebagai contoh, jika oksigen pada masa ini kurang dan penukar memerlukan lebih banyak masa, maka bahan api yang rendah akan dimasukkan sehingga tahap oksigen lebih tinggi. Ini mengimbangi bahan pencemar lengkap yang terhasil daripada sistem ekzos. Terdapat juga penukar pemangkin dua fasa yang berfungsi secara berbeza. Fasa primer terutamanya menurunkan nikel oksida manakala fasa sekunder mengurangkan CO dan hidrokarbon.
6.0 Kelebihan penukar pemangkin Antara kelebihan penukar pemangkin(catalytic converter) termasuklah: 1) Pengurangan pelepasan gas berbahaya: Penukar pemangkin membantu mengurangkan pelepasan berbahaya daripada kenderaan, terutamanya nitrogen oksida, karbon monoksida, dan hidrokarbon tidak terbakar. Bahan pencemar ini ditukar kepada bahan yang kurang berbahaya melalui tindak balas pemangkin. Akibatnya, penukar pemangkin memainkan peranan penting dalam meningkatkan kualiti udara dan mengurangkan pencemaran. 2) Perlindungan alam sekitar: Dengan mengurangkan pelepasan gas berbahaya, penukar pemangkin menyumbang kepada perlindungan alam sekitar dengan meminimumkan kesan kenderaan ke atas ekosistem dan kesihatan manusia. Mereka membantu mengurangkan asap dan pembentukan ozon di aras tanah yang boleh memberi kesan buruk kepada alam sekitar dan menyebabkan masalah kesihatan manusia. 3) Kecekapan enjin: Walaupun tujuan utama penukar pemangkin adalah pengurangan pelepasan gas berbahaya, penukar pemangkin juga boleh meningkatkan kecekapan enjin. Dengan menggalakkan pembakaran bahan api yang lebih lengkap, mereka mengoptimumkan penggunaan bahan api dan menyumbang kepada prestasi keseluruhan yang lebih baik. Ini seterusnya boleh membawa kepada penjimatan bahan api yang lebih baik dan mengurangkan kos operasi untuk pemilik kenderaan.
4) Meningkatkan ketahan sistem ekzos: Penukar pemangkin juga membantu melindungi komponen lain sistem ekzos sepertu muffler dan manifold ekzos dengan mengurangkan kehadiran unsur menghakis dan merosakkan dalam gas ekzos. Ini boleh memanjangkan jangka hayat sistem ekzos dan mengurangkan keperluan untuk pembaikan dan penggantian yang mahal. 5) Kemajuan teknologi: Selama bertahun-tahun, teknologi penukar pemangkin telah maju dengan ketara. Pengilang telah membangunkan pemangkin yang lebih cekap dan tahan lama, membolehkan prestasi yang lebih baik dan jangka hayat yang lebih lama. Kemajuan ini telah menjadikan penukar pemangkin lebih berkesan dalam mengurangkan pelepasan dan telah menyumbang kepada peningkatan berterusan dalam kecekapan kenderaan dan kesan alam sekitar.
7.0 Keburukan penukar pemangkin 1) Kecekapan bergantung kepada suhu: Penukar pemangkin berfungsi dengan baik hanyalah pada suhu operasi tertentu.Mereka memerlukan tahap haba tertentu untuk mencapai kecekapan optimum mereka. JIka enjin tidak berjalan pada suhu yang betul atau jika terdapat kerosakan dalam sistem pemanasan penukar, kecekapan pemangkin boleh dikurangkan, menyebabkan prestasi pengurangan pelepasan yang lebih rendah. 2) Jangka hayat terhad: Walaupun penukar pemangkiin direka bentuk untuk tahan lama, tetapi mereka mempunyai jankga hayat yang terhasd, Dari masa ke masa, bahan pemangkin boleh merosot, mengakibatkan kecekapan berkurangan. Jangka hayat penukar pemangkin boleh berbeza bergantung kepada faktor seperti keadaan pemanduan, kualiti bahan api dan amalan penyelenggaraan. 3) Kos dan kerumitan: Penukar pemangkin agak kompleks dan memerlukan bahan khusus dan proses pembuatan. Ini menyumbang kepada kosnya yang lebih tinggi berbanding komponen sistem ekzos yang lain. Sekiranya berlaku kegagalan, penggantian atau pembaikian penukar pemangkin boleh memerlukan kos yang mahal. 4) Peningkatan tekanan belakang: Reka bentuk penukar pemangkin boleh menyebabkan peningkatan tekanan belakang ekzos, yang boleh mengurangkan sedikit prestasi enjin. Tekanan belakang yang meningkat mengakibatkan sedikit penurunan dalam kuasa dan kecekapan bahan api, walaupun reka bentuk moden bertujuan untuk meminimumkan kesan ini.
8.0 Cadangan selain menggunakan teknologi hijau 1) Pemuliharaan hutan: Melindungi dan memulihkan hutan kerana hutan bertindak sebagai penyerap karbon dioksida dengan menyerap karbon dioksida daripada atmosfera. Mencegah penebangan hutan dan melaksanakan inisiatif penghutanan semula boleh membantu mengurangkan pelepasan gas rumah hijau dan memelihara biodiversiti. 2) Pengurusan sisa: Laksanakan amalan pengurusan sisa yang berkesan seperti kitar semula, pengkomposan dan pengurangan sisa. Pengurusan sisa yang betul boleh mengurangkan pelepasan metana, iaitu gas rumah hijau yang dibebaskan dari tapak pelupusan sampah dan menggalakkan ekonomi pekeliling. 3) Penggunaan tenaga boleh diperbaharui: meningkatkan penggunaan sumber tenaga boleh diperbaharui seperti tanaga solar, angin dan hidroelektrik. Kurangkan penggunaan bahan api fosil dan menggalakkan penggunaan sumber tenaga bersih boleh mengurangkan pelepasan gas rumah hijau dengan ketara dan mengurangkan pemanasan global. 4) Pertanian lestari: Laksanakan amalan pertanian mampan untuk mengurangkan pelepasan gas rumah hijau daripada sektor pertanian. Ini termasuklah menggalakkan kaedah pertanian organik, mengoptimumkan penggunaan baja dan air, meminimumkan sisa dan mengurangkan penebangan hutan yang berkaitan dengan pertanian.
9.0 Kesimpulan Kesimpulannya, ini adalah penting untuk mengambil perhatian bahawa cadangan-cadangan di atas boleh memberi impak yang besar dan teknologi hijau kekal sebagai komponen penting dalam mengurangkan pemanasan global. Walaupun terdapatnya kelemahan pada penukar pemangkin, penukar pemangkin masih kekal sebagai komponen yang penting untuk mengurangkan pelepasan kenderaan dan menggalakkan udara yang lebih bersih. Penyelenggaraan tetap dan penggunaan bahan api dan minyak boleh membantu mengurangkan beberapa kelemahan ini dan memanjangkan jangka hayat dan keberkesanan penukar pemangkin.
10.0 Rujukan pandai.org. (n.d.). Teknologi Hijau. Pandai. https://question.pandai.org/note/read/gf-08-05-02/kssm-f2-gf-05/teknologi-hijau Kasim, N. S. B. (2021). Impak Pencairan Ais Terhadap Dunia. Dewan Kosmik. https://dewankosmik.jendeladbp.my/2021/10/07/1117/ Negara, W. L. (2023). Penyelidik bimbang pencairan ais Antartika tingkatkan paras laut. Utusan Malaysia. https://www.utusan.com.my/luar-negara/2023/04/penyelidik-bimbang-pencairan-ais-antartika-tingkatkan-paras-laut/ Agarwal, T. (2021, October 6). Catalytic Converter : Construction, Types, Working & Its Advantages. ElProCus - Electronic Projects for Engineering Students. https://www.elprocus.com/catalytic-converter/ Marek, A. (2021). 5 Benefits of a High Flow Catalytic Converter. PartCatalog.com. https://www.partcatalog.com/pages/5-benefits-of-a-high-flow-catalytic-converter Werkes, K. M. (2023, February 1). The Benefits of a Catalytic Converter - Kinetech Motor Werkes. Kinetech Motor Werkes. https://kmweuro.com/the-benefits-of-a-catalytic-converter/