CHAMPAIGN, Ill. (29 Mei 2012 - Asap yang naik dari kompor memenuhi udara dengan aroma makan malam yang menggiurkan - dan awan polusi dan partikel yang mengancam kesehatan dan lingkungan. Bagaimana keluarga di negara berkembang menggunakan kompor mereka memiliki efek besar pada emisi dari kompor itu, dan tes emisi laboratorium tidak secara akurat mencerminkan operasi dunia nyata, menurut sebuah penelitian oleh para peneliti University of Illinois.
Kompor pembakaran biomassa digunakan di seluruh negara berkembang, menggunakan kayu, limbah pertanian dan bahan organik lainnya sebagai bahan bakar. Mereka juga merupakan penyebab utama buruknya kualitas udara di wilayah di mana penggunaannya lazim. Pembuat kebijakan dan organisasi nirlaba bekerja untuk mengembangkan dan mendistribusikan kompor yang “ditingkatkan”, misalnya, menambahkan insulasi atau cerobong asap untuk mengurangi emisi. Mereka terutama memperhatikan partikel halus yang dipancarkan, yang menyebabkan masalah kesehatan dan juga mempengaruhi iklim.
Sama seperti mobil yang menjalani pengujian emisi sebelum mengenai pasar, kompor diuji di laboratorium sebelum distribusi untuk mengukur seberapa efektif perbaikan dalam mengurangi emisi. Tetapi jika kondisinya tidak sama dengan cara orang menggunakannya di rumah, maka perubahan yang dilakukan oleh perancang ke kompor mungkin tidak benar-benar mengurangi emisi di lapangan.
"Pemahaman tentang bagaimana orang benar-benar menggunakan perangkat pembakaran adalah penting jika kita akan mengoptimalkan perangkat itu," kata pemimpin studi Tami Bond, seorang profesor teknik sipil dan lingkungan di U. of I. "Di laboratorium, di mana tes adalah dilakukan oleh orang-orang terlatih, ada lebih banyak perhatian untuk mengoperasikan kompor dengan hati-hati. Di rumah, orang tidak peduli dengan operasinya; mereka lebih peduli dengan membuat makanan. Jadi mereka beroperasi dengan cara yang tidak optimal. "
Di banyak negara berkembang, makanan dimasak di atas tungku pembakaran biomassa tradisional. Peneliti Illinois menemukan bahwa cara pengguna mengoperasikan kompor mereka memiliki efek besar pada emisi. Kredit Gambar: Cheryl Wayant
Namun, variasi penggunaan ini ditutupi oleh metode pengujian saat ini, yang hanya menggunakan nilai rata-rata untuk menentukan emisi - semacam snapshot dari kompor yang sedang beroperasi, bukan memperhitungkan variasi penggunaan. Tim Bond mengembangkan teknik analisis waktu-nyata yang disebut Pola Data Emisi Waktu-Nyata (PaRTED) yang memungkinkan para peneliti untuk membandingkan emisi di bawah kondisi operasi yang berbeda dan untuk mengukur seberapa sering tungku beroperasi dalam kondisi tertentu di lapangan.
"Kayu terbakar seperti tarian," kata Bond. “Film memberi Anda pemahaman yang lebih baik daripada foto. Ini adalah cara untuk membuat film tentang bagaimana pengguna berubah saat mereka membuat api, dan itu dapat membantu orang memahami tingkat emisi dan membuat tungku yang lebih baik. "
Menggunakan PaRTED, tim Bond menguji kompor yang digunakan di sebuah desa di Honduras dan membandingkan hasil lapangan dengan hasil lab. Para peneliti menemukan bahwa operasi di bawah kondisi yang kurang ideal menghasilkan emisi tertinggi. Mereka juga menemukan bahwa di lapangan, tungku jarang digunakan dalam kondisi optimal, skenario yang tidak direproduksi dalam tes laboratorium.
Tim tersebut membandingkan profil emisi, atau susunan kimiawi asap, dari tungku tradisional dan dua jenis tungku yang lebih baik: tungku berinsulasi dan tungku dengan cerobong asap. Mereka menemukan bahwa meskipun kompor dengan ruang bakar terisolasi dapat meningkatkan efisiensi secara keseluruhan, mereka tidak secara signifikan mengurangi emisi per massa bahan bakar yang dibakar. Cerobong memang mengurangi jenis emisi partikel tertentu - tetapi cerobong asap tidak mengurangi partikel hitam, jenis yang paling berbahaya bagi iklim.
"Pengukuran kami mengkonfirmasi bahwa perubahan dalam desain kompor menyebabkan perubahan dalam cara mereka beroperasi," kata Bond. "Saya pikir orang tidak menyadari bahwa perubahan dalam desain sebenarnya mengubah profil emisi daripada hanya mengurangi emisi."
Selanjutnya, para peneliti akan menggunakan analisis PaRTED untuk mempelajari variasi penggunaan kompor di berbagai wilayah di dunia. Bond berharap bahwa PaRTED dan penelitian ini akan menginformasikan protokol pengujian masa depan untuk kompor di lab, memungkinkan para peneliti untuk menguji secara lebih akurat di bawah kondisi realistis dan memberikan wawasan tentang berbagai skenario penggunaan yang mungkin.
"Kompor yang diisolasi dan cerobong asap adalah langkah ke arah yang benar, tetapi tidak sejauh yang kita butuhkan untuk mendapatkan kompor yang benar-benar bersih," kata Bond. “Langkah selanjutnya adalah mengidentifikasi pola operasi kompor dan faktor-faktor yang mengarah pada profil karakteristik operasi sehingga mereka dapat dibawa ke laboratorium dan dioptimalkan. Dunia kompor bergerak menuju standar emisi. Akan lebih baik jika standar itu relevan dengan operasi nyata. "
Para peneliti menerbitkan studi mereka dalam jurnal Environmental Science and Technology. Yayasan Sains Nasional dan Badan Perlindungan Lingkungan mendukung pekerjaan ini. Rekan penelitian pascadoktoral Yanju Chen dan alumni grup Bond Christoph Roden adalah rekan penulis makalah ini.
Diterbitkan ulang dengan izin dari University of Illinois di Urbana-Champaign.