Apa Pentingnya Sensor Kualitas Udara, dan Apakah Layak Dibeli?

Tahukah Anda bahwaWHO Diperkirakan bahwa polusi udara bertanggung jawab atas kematian dini 4,2 juta orang di seluruh dunia pada tahun 2019? Udara bersih sangat penting untuk kesehatan kita di mana pun. Dari rumah hingga kota, menjaga udara tetap bersih sangatlah penting. Polutan seperti PM, CO, NO2, dan SO2 dapat secara langsung memengaruhi organ tubuh manusia.

Mendeteksi polutan secara konsisten dan akurat adalah langkah pertama untuk meningkatkan kualitas udara. Ancaman tak terlihat yang mengintai ini merenggut jutaan nyawa di seluruh dunia. Sensor kualitas udara sangat penting untuk peringatan kesehatan masyarakat dan penyaringan udara pribadi. Jadi, mari kita mulai menjelajahi bahaya polusi udara, mengapa mendeteksi kualitas udara itu penting, dan apa yang membuat sensor kualitas udara layak dibeli!

Bahaya Polusi Udara

Polusi udara memengaruhi segala hal, mulai dari kesehatan individu hingga perekonomian global. Memahami dampak dari pembunuh senyap yang berdampak luas ini sangat penting untuk mencapai kemajuan dalam upaya pemberantasannya dan menjaga keselamatan kita.

▪ Dampak Kesehatan Akibat Polusi Udara

Terdapat banyak dampak polusi terhadap kesehatan manusia yang telah banyak dilaporkan. Partikel beracun bisa lebih kecil dari udara yang dihirup manusia atau sebutir pasir. Partikel-partikel ini tidak terlihat oleh mata manusia dan hanya dapat dideteksi menggunakan sensor kualitas udara. Partikel-partikel ini melewati hidung atau mulut kita, kemudian masuk ke trakea. Bronkus kemudian membawanya ke kedua sisi paru-paru, mendistribusikannya ke saluran yang lebih tipis yang disebut bronkiolus. Di ujung bronkiolus, terdapat alveoli. Polutan udara dapat menembus dinding alveoli dan masuk ke aliran darah kita.

Polutan udara di dalam aliran darah kita dapat mencapai paru-paru, jantung, otak, dan organ vital lainnya. Para ilmuwan telah menemukan bahwa polutan ini telah menyebabkan stroke, kanker paru-paru, asma, penyakit kronis dan penyakit pernapasan pada tubuh manusia.

▪ Dampak Lingkungan

Polusi udara juga berdampak langsung pada lingkungan. Polutan dari sumber terdekat dapat mengendap di tanah melalui pengendapan kering. Demikian pula, pengendapan langsung ke tanah atau hujan asam dapat terjadi jika terjadi hujan atau curah hujan. Kondisi tanah yang tidak menguntungkan secara langsung memengaruhi ekosistem kita.

Kondisi ini menguntungkan spesies yang toleran terhadap kelebihan nutrisi, sehingga mengurangi keanekaragaman dan kekayaan spesies tumbuhan. Komunitas hewan juga berubah, menyebabkan mereka bermigrasi.

▪ Konsekuensi Ekonomi

Meningkatnya polusi dapat berdampak ekonomi pada suatu negara. Dampak tersebut meliputi peningkatan pengeluaran perawatan kesehatan, penurunan efisiensi tenaga kerja, penurunan hasil panen, dan penurunan pariwisata. Negara-negara yang sepenuhnya bergantung pada pariwisata mengalami dampak paling besar. Pemerintah harus mengatur emisi industri dan mempromosikan teknologi energi bersih. Penggunaan sensor kualitas udara di kawasan industri untuk keperluan regulasi dapat meningkatkan pengawasan dan mengurangi polusi.

Jenis-jenis Polutan Udara

Menurut pedoman kualitas udara global Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) , PM2.5, PM10, Ozon, Nitrogen Oksida, Sulfur Dioksida, dan Karbon Monoksida adalah polutan utama di udara. Namun, sensor kualitas udara selangkah lebih maju dan dapat mendeteksi senyawa organik volatil dan amonia. Polutan dapat berada di luar atau di dalam ruang hidup kita. Berikut adalah semua jenis kontaminan dan bahaya yang terkait:

• Polutan Primer

➔ Karbon Monoksida (CO): Sebagai polutan, CO menyebabkan penurunan kadar oksigen dalam darah. Kelelahan, sakit kepala, kebingungan, dan pusing adalah gejala umum CO dalam aliran darah.

➔ Oksida Nitrogen (NO _x)): Tingkat gas NOx yang tinggi di udara dapat menyebabkan dampak terhadap kesehatan dan lingkungan. NOx di udara memengaruhi kondisi pernapasan, kardiovaskular, dan peradangan. Gas ini juga menyebabkan hujan asam dan membentuk ozon di permukaan tanah dengan bereaksi dengan polutan lainnya.

➔ Sulfur Dioksida (SO ₂₎): Seperti gas NOx, sulfur dioksida memiliki dampak serupa terhadap kesehatan dan lingkungan. Gas ini juga berkontribusi terhadap kabut asap, yang dapat mengurangi jarak pandang dan secara langsung memengaruhi aktivitas ekonomi.  

➔ Ozon (O ₃): Ozon di permukaan tanah diketahui menyebabkan nyeri dada, batuk, iritasi tenggorokan, dan hidung tersumbat. Ozon bukanlah produk langsung; melainkan terbentuk melalui penggabungan NOx dan VOC.

➔ Amonia (NH ₃): Amonia merupakan bahaya kesehatan yang serius, karena dapat menyebabkan kebutaan dan kematian pada manusia. Selain itu, amonia juga dapat menyebabkan daun pohon terbakar searah angin dari sumber polusi tersebut.

➔ Hidrogen Sulfida (H ₂S): Gas beracun hidrogen sulfida (H2S) memiliki efek kesehatan yang serius. Bahkan konsentrasi rendah pun dapat mengiritasi mata, hidung, dan tenggorokan. Paparan jangka panjang dapat menyebabkan sakit kepala, pusing, mual, dan edema paru. Pada konsentrasi tinggi, H2S _dapat membunuh dalam hitungan menit.

➔ Klorin (Cl ₂): Klorin dapat menyebabkan masalah pernapasan pada manusia, tetapi terutama merupakan bagian dari CFC. Senyawa ini berkontribusi pada penipisan lapisan ozon dan menyebabkan kontaminasi tanah atau air tanah.

• Partikel Debu (PM)

Partikel debu mirip dengan partikel pasir tetapi strukturnya jauh lebih kompleks dan tidak terlihat oleh mata telanjang. Partikel ini terutama dihasilkan melalui pembakaran yang tidak sempurna. Asap knalpot mobil, cerobong asap industri, pembakaran tanaman, dan beberapa fenomena alam dapat menyebabkan produksi partikel debu.

Partikel-partikel ini mengandung arsenik, karbon organik, timbal, sulfat, nitrat, dan karbon hitam. Sensor kualitas udara dapat mendeteksi partikel-partikel ini dan memberikan peringatan kepada penghuni. Pada dasarnya ada tiga jenis PM (partikulat). Masing-masing didasarkan pada ukuran partikelnya. Berikut adalah ukurannya:

PM₁₀<10um

PM_2.5<2,5um

PM_1.0<1um

• Gas Lainnya

Senyawa Organik Volatil (VOC), yang ditunjukkan oleh TVOC dan CH₂O ₍ formaldehida), juga berkontribusi terhadap efek kesehatan pernapasan, neurologis, dan jangka panjang. Senyawa ini juga membentuk ozon di permukaan tanah dan menyebabkan hujan asam. Sensor kualitas udara canggih dapat mendeteksi kadar TVOC dan CH₂O _di udara dengan resolusi 10 ppb.

Mengapa Deteksi Kualitas Udara Penting?

★ Kualitas Udara Luar Ruangan

Mendeteksi polusi menggunakan sensor kualitas udara sejak dini dapat membantu menghindari dampak negatif. Pemerintah dapat secara sistematis mengatasi beban yang ditimbulkan polutan pada sistem perawatan kesehatan. Demikian pula, para pembuat kebijakan dapat menganalisis polusi udara untuk memberlakukan sanksi dan melacak sumber polusi. Berikut adalah tabel yang menyediakan tingkat aman menurut penelitian WHO:

Pedoman Tingkat Kualitas Udara menurut WHO

Para peneliti dapat menggunakan deteksi kualitas udara untuk menyediakan data yang bermakna guna membantu regulator dan pelaku industri menghindari pencemaran lingkungan. Dalam skala yang lebih kecil, deteksi kualitas udara di rumah, seperti detektor PM, dapat membantu mencegah masalah kesehatan utama yang memengaruhi anak-anak dan orang dewasa.

★ Kualitas Udara Dalam Ruangan

Kurangnya ventilasi pada sistem pendingin udara modern atau di daerah beriklim dingin dapat menyebabkan tantangan terhadap kualitas udara dalam ruangan. Terdapat banyak sumber polutan di dalam ruangan. Pada skala industri, di mana terdapat banyak proses pembakaran, produksi material, atau manufaktur, selalu ada kemungkinan kualitas udara di dalam fasilitas tersebut akan menurun. Sensor kualitas udara di ruang tertutup dapat menunjukkan kebutuhan ventilasi, penggantian filter, atau kesalahan proses.

Bagaimana Sensor Kualitas Udara Dapat Membantu Mendeteksi Ancaman yang Tak Terlihat?

Setelah mengetahui pentingnya sensor kualitas udara, kita dapat memahami cara kerjanya. Mari kita mulai dengan jenis-jenis sensor yang mungkin Anda temui:

Jenis-Jenis Sensor Kualitas Udara

● Dalam ruangan: Sensor partikel dan karbon dioksida terkenal untuk aplikasi rumah tangga. Sensor ini menggunakan fenomena fotolistrik untuk mendeteksi polutan di udara.

● Luar Ruangan: Sensor kualitas udara multifungsi sangat ideal untuk penggunaan di luar ruangan. Sensor ini dapat mendeteksi hingga 20 parameter atmosfer, termasuk polutan utama, partikel, dan senyawa volatil. Detektor luar ruangan umumnya juga menggunakan fenomena fotolistrik untuk mendeteksi polutan.

● Polutan Spesifik: Agar terjangkau, produsen juga dapat memproduksi sensor kualitas udara yang hanya menargetkan beberapa polutan yang ingin diamati.

Bagaimana Cara Kerja Sensor ?

Terdapat pendekatan umum untuk mendeteksi gas di udara. Sensor kualitas udara ini juga menggunakan fenomena fotolistrik serupa untuk pendeteksian.

1. Cahaya yang Melewati dari Gas

Proses dimulai dengan mengambil sampel udara dan melewatkannya melalui ruang sensor. Ruang tersebut memiliki sumber cahaya, baik laser maupun inframerah. Cahaya melewati gas dan jatuh ke detektor fotolistrik di ujung lainnya.

2. Memeriksa Penyerapan Cahaya

Partikel tersebut menyerap cahaya, atau partikel gas menyerap radiasi inframerah. Hal ini mengakibatkan penyerapan yang lebih rendah di ujung lain oleh detektor. Tingkat penyerapan yang berbeda pada frekuensi yang berbeda mewakili molekul gas masing-masing.

3. Menghasilkan Sinyal

Sel fotolistrik akan mendeteksi cahaya di ujung lain dari udara yang lewat. Sel ini mengubah cahaya menjadi sinyal listrik. Intensitas sinyal listrik tersebut mewakili jumlah polutan di udara.

Interpretasi Data Kualitas Udara

● Akuisisi dan Pemrosesan Data

Sensor kualitas udara menghasilkan sinyal listrik sebagai output dengan melewatkan cahaya dengan panjang gelombang berbeda melalui udara yang melewatinya. Sensor canggih dapat mengubah output analog ini menjadi output digital, seperti RS485. Beberapa sensor memberikan hasil langsung dalam bentuk tegangan atau arus.

● Interpretasi dan Analisis Data

Hasilnya masuk ke mikroprosesor, yang kemudian menggunakan sinyal dari detektor untuk menghasilkan hasil yang dapat diinterpretasikan oleh pengguna. Outputnya dapat berupa:

○ Konsentrasi Polutan: μg/m³ ^atau Bagian per Miliar (ppb)

○ Suhu: Derajat Celcius (°C) atau Fahrenheit (°F)

○ Tekanan: Pascal (Pa), milibar (mbar), atau inci merkuri (inHg)

○ Kelembapan: Persentase (%) atau gram per meter kubik (g/m³)

○ Laju aliran: Liter per menit (L/min) atau meter kubik per jam (m³/h)

○ Gaya: Newton (N)

● Perbandingan dengan Tingkat Aman

Sekarang, kita dapat membandingkan hasil ini dengan tingkat aman yang ditetapkan oleh organisasi seperti Organisasi Kesehatan Dunia (WHO), Badan Perlindungan Lingkungan Amerika Serikat (EPA), dan Uni Eropa (UE).

Kesimpulan

Penggunaan sensor kualitas udara sangat penting dalam kondisi lingkungan modern saat ini. 99% populasi dunia hidup di atas batas polutan yang ditetapkan oleh WHO. Sensor kualitas udara dapat mendeteksi polutan udara dalam bagian per miliar (ppb), mulai dari 0 hingga 6000 ppb. Sensor ini memiliki akurasi pengukuran, linearitas, pengulangan, interoperabilitas, dan konsistensi yang sangat baik. Jangan ragu untuk membeli sensor kualitas udara untuk penggunaan di dalam atau luar ruangan, industri atau rumah tangga; ini adalah langkah pertama untuk memerangi polusi.

FAQ

1. Apa arti ppm atau μg/m³ pada sensor kualitas udara?³ polutan?

Sensor kualitas udara menunjukkan keberadaan polutan gas di udara dalam satuan bagian per juta (ppm) dan menunjukkan partikel debu (PM) di udara dalam satuan mikrogram per meter kubik (μg/m³ ⁾ . Organisasi pemerintah dan WHO memberikan batas aman polutan dalam satuan ppm dan μg/m³ ^. Sederhananya, ini adalah keberadaan molekul gas dalam miligram per liter volume udara, yang juga sama dengan ppm.

2. Apa saja batasan sensor kualitas udara dalam mendeteksi polutan?

Sensor kualitas udara kelas atas seperti Rika RK300-08 dapat mendeteksi hingga 14 molekul gas dan 3 jenis partikel. Kemampuan deteksi minimum sensor bergantung pada resolusinya. Sensor kelas atas ini dapat mendeteksi PM serendah 1μg/m3 dan sulfur dioksida serendah 0,1ppm di udara.

3. Apakah sensor kualitas udara dapat mendeteksi gas dan polutan di rumah saya?

Terdapat sensor kualitas udara multi-fungsi dan tunggal yang dapat mendeteksi gas dan polutan sipil di dalam ruangan. Partikulat (PM) dan gas sipil seperti metana, karbon monoksida, dan aldehida terdapat di rumah-rumah yang menggunakan gas pembakaran di dapur. Partikulat juga dapat masuk melalui ventilasi dan menumpuk. Sensor kualitas udara dalam ruangan dapat mendeteksi gas-gas ini dan memberikan peringatan jika kadarnya abnormal.