Memungkinkan bernapas, mendukung kehidupan hewan dan tumbuhan, dan menjaga suhu Bumi tetap nyaman

Menghambat proses fotosintesis dan menaikkan suhu Bumi di luar kisaran nyaman

Mengurangi ketersediaan air di atmosfer dan mempercepat erosi tanah

Menyebabkan udara menjadi komoditas mahal di Bumi seperti di luar angkasa

Memproduksi oksigen, misalnya dari elektrolisis air

Melakukan filtrasi dan pemurnian secara terus-menerus

Mengandalkan udara luar angkasa yang gratis dan melimpah

Menggunakan teknologi canggih dan energi besar sehingga biaya perawatan tinggi

Udara perlu dilihat sebagai sumberdaya strategis yang kualitas dan ketersediaannya harus dijaga

Udara adalah latar belakang yang tidak memerlukan pengelolaan

Udara selalu gratis di semua lingkungan karena ada di mana-mana

Udara tidak berpengaruh pada kesehatan, iklim, dan keberlanjutan kehidupan

Elektrolisis air

Fotosintesis buatan

Destilasi fraksional

Kondensasi uap

Gas hidrogen dan gas oksigen

Gas nitrogen dan uap air

Karbon dioksida dan ozon

Metana dan amonia

Oksigen di luar Bumi merupakan produk teknologi mahal yang dihasilkan oleh sistem yang bekerja 24 jam

Oksigen di luar Bumi tersedia alami dan gratis seperti di permukaan Bumi

Biaya produksi oksigen di luar Bumi rendah karena tidak memerlukan energi listrik

Oksigen tidak memiliki nilai karena mudah diperoleh di semua lingkungan

Stratosfer

Troposfer

Mesosfer

Termosfer

Penurunan intensitas kegiatan manusia

Peningkatan intensitas kegiatan manusia

Stabilnya intensitas kegiatan manusia

Pengurangan reaksi kimia di atmosfer

Karbon monoksida (CO)

Nitrogen dioksida (NO2)

Sulfur dioksida (SO2)

Senyawa organik volatil/semivolatil (VOC/NMVOC)

Oksigen (O2)

Penguapan alami dari hutan saja

Industri, transportasi darat, penggunaan bahan bakar fosil, dan kegiatan maritim

Aktivitas geologi seperti letusan gunung berapi saja

Reaksi kimia di stratosfer

Air diuapkan pada suhu tinggi

Bahan bakar seperti bensin, batu bara, atau gas alam dibakar

Fotosintesis berlangsung di siang hari

Ozon stratosfer menyerap radiasi UV

NO bereaksi dengan O3 membentuk NO3 yang kemudian terurai menjadi O2

NO2 mengalami fotolisis menghasilkan atom O yang bereaksi dengan O2 menjadi O3

NO bereaksi langsung dengan CO menghasilkan O3

NO2 bereaksi dengan N2 menghasilkan O3 tanpa cahaya

Baik bagi kesehatan karena meningkatkan oksigen yang dihirup

Buruk bagi kesehatan karena dapat memicu photochemical smog

Tidak berpengaruh pada kesehatan manusia

Melindungi kulit dari UV seperti ozon stratosfer

Kendaraan bermotor

Pembangkit listrik

Proses industri

Penguapan dari danau

Hujan asam

Senyawa organik volatil (VOCs)

Nitrogen monoksida (NO)

Oksigen (O2)

Sinar matahari

Uap air (H2O)

Asam nitrat (HNO3)

Asam asetat (CH3COOH)

Amonia (NH3)

Asam sulfat (H2SO4)

Udara stagnan pada hari cerah di kota besar

Angin kencang dan badai

Malam hari tanpa cahaya

Hujan deras berkepanjangan

Menguntungkan bagi pertumbuhan tanaman dan paru-paru

Mengiritasi saluran pernapasan dan merusak jaringan tanaman

Meningkatkan kejernihan udara

Menurunkan pembentukan aerosol

Mengurangi kekeruhan udara sehingga langit menjadi lebih biru

Meningkatkan kekeruhan udara dan membentuk kabut kecoklatan khas photochemical smog

Tidak berpengaruh pada visibilitas

Meningkatkan kadar oksigen terhirup

Pembangkit listrik berbahan bakar fosil (batu bara dan minyak)

Transportasi jalan raya berbahan bakar bensin

Aktivitas vulkanik alami sebagai kontributor terbesar

Pertanian intensif dan penggunaan pupuk

$$\mathrm{SO_2}$$ dioksidasi menjadi $$\mathrm{SO_3}$$ , lalu $$\mathrm{SO_3}$$ bereaksi dengan uap air membentuk $$\mathrm{H_2SO_4}$$

$$\mathrm{SO_2}$$ langsung bereaksi dengan air membentuk $$\mathrm{H_2SO_4}$$ tanpa oksidasi

$$\mathrm{SO_3}$$ terurai menjadi $$\mathrm{SO_2}$$ dan kemudian membentuk $$\mathrm{HNO_3}$$

$$\mathrm{SO_2}$$ bereaksi dengan oksigen membentuk $$\mathrm{HNO_3}$$ dan tidak melibatkan air

Menaikkan pH tanah dan air

Menurunkan pH tanah dan air

Meningkatkan kesuburan tanah secara umum

Menetralkan polutan di troposfer

Proses peleburan logam berenergi tinggi

Fotosintesis pada vegetasi lebat

Penggunaan pupuk nitrogen di lahan pertanian

Pelapukan alami batuan kapur

Kerusakan vegetasi

Korosi dan kerusakan bangunan serta infrastruktur

Peningkatan pH tanah

Gangguan ekosistem perairan

$$\mathrm{HNO_3}$$ dan $$\mathrm{H_2SO_4}$$

$$\mathrm{CO_2}$$ dan $$\mathrm{H_2O}$$

$$\mathrm{NH_3}$$ dan $$\mathrm{HCl}$$

$$\mathrm{CH_4}$$ dan $$\mathrm{O_3}$$

Radikal hidroksil $$\mathrm{OH^{\bullet}}$$ dan oksigen

$$\mathrm{CO_2}$$ dan $$\mathrm{CH_4}$$

Natrium klorida dan hidrogen

Sinar gamma tanpa keterlibatan radikal

Lebih tinggi dari 7

Sekitar 6,5

Lebih rendah dari 5,6

Tepat 7

Kalsium sulfat

Kalsium nitrat

Kalsium karbonat yang lebih keras

Aluminium oksida

Logam mencemari air tanah

Menjadi racun bagi akar tanaman

Memperbaiki pertumbuhan tanaman

Menurunkan toksisitas air terhadap organisme

Berada pada ketinggian sekitar 40–50 km di atas permukaan bumi, tepat di atas troposfer

Berada di permukaan bumi bersama troposfer

Berada di bawah troposfer dekat permukaan laut

Berada di termosfer pada ketinggian di atas 80 km

Menyerap radiasi ultraviolet (UV) berbahaya sehingga melindungi makhluk hidup di bumi

Memantulkan seluruh cahaya tampak kembali ke angkasa

Menghasilkan radiasi UV-C untuk pemanasan global

Meningkatkan turbulensi cuaca di troposfer

Meningkat dari sekitar −56 °C menjadi sekitar −20 °C

Menurun dari sekitar 20 °C menjadi −56 °C

Tetap konstan mendekati 0 °C

Meningkat tajam hingga sekitar 50 °C

UV-B dan UV-C

Hanya UVA

Sinar-X

Gelombang radio

Pelepasan CFC

Peningkatan kadar oksigen di atmosfer

Angin laut muson

Hujan asam alami

Energi berbanding terbalik dengan panjang gelombang

Energi berbanding lurus dengan panjang gelombang

Energi tidak berkaitan dengan panjang gelombang

Energi hanya bergantung pada intensitas cahaya

UVC

UVB

UVA

Cahaya tampak

Menyebabkan kerusakan DNA yang dapat memicu kanker kulit dan gangguan biologis lainnya

Hanya mempercepat penuaan kulit tanpa merusak DNA

Tidak mampu menembus kulit manusia sehingga dampaknya minimal

Meningkatkan suhu atmosfer secara signifikan tanpa efek biologis

Mampu menembus lebih dalam ke jaringan kulit dan mempercepat penuaan

Diserap sepenuhnya oleh lapisan ozon sehingga tidak mencapai bumi

Memiliki energi paling tinggi di antara ketiga jenis UV

Tidak memiliki dampak biologis terhadap organisme hidup

UV-A

UV-B

UV-C

Inframerah

Atom oksigen bereaksi dengan atom oksigen lain untuk membentuk O2

Atom oksigen bergabung dengan molekul oksigen untuk membentuk O3

Molekul ozon menyerap UV-A membentuk O2

Molekul oksigen menyerap UV-B membentuk O3

UV-A

UV-B

UV-C

Cahaya tampak

UV-A sekitar 90–95%

UV-B sekitar 90–95%

UV-C sekitar 90–95%

UV-A sekitar 5–10%

UVA memiliki panjang gelombang lebih pendek sehingga hanya mencapai epidermis

UVA memiliki panjang gelombang lebih panjang sehingga dapat menembus hingga lapisan dermis

UVA sebagian besar diserap di epidermis dan hanya sedikit mencapai dermis

UVA diserap langsung oleh DNA menyebabkan cyclobutane dimers

Pembentukan cyclobutane dimers melalui absorpsi langsung oleh DNA

Produksi reactive oxygen species (ROS) yang merusak DNA melalui fotosensitisasi

Pemisahan molekul DNA oleh UV-C di dermis

Degradasi langsung RNA yang memicu mutasi

UVB terutama menghasilkan ROS tidak langsung

UVB diserap langsung oleh molekul DNA dan menyebabkan pembentukan cyclobutane dimers serta 6–4 photoproducts

UVB tidak mencapai epidermis sehingga efeknya minimal

UVB hanya memicu fotosintesis tanpa merusak DNA

Radikal fluor (F•)

Radikal klor (Cl•)

Radikal oksigen (O•)

Radikal nitrogen (N•)

Cl• + O2 → ClO• + O3

Cl• + O3 → ClO• + O2

ClO• + O• → Cl• + O3

Cl• + O• → ClO•

Radikal ClO• bereaksi dengan atom oksigen bebas menghasilkan kembali Cl• dan O2

Radikal ClO• bereaksi dengan ozon menghasilkan Cl• dan O3

Radikal ClO• tidak bereaksi lebih lanjut sehingga proses berhenti

Radikal Cl• bereaksi dengan O2 membentuk senyawa stabil sehingga tidak katalitik

10.000

50.000

100.000

500.000

Ruang kosong di atmosfer tanpa gas apa pun

Area dengan konsentrasi ozon sangat rendah dibandingkan kondisi normal

Wilayah dengan awan tebal yang menutupi pengukuran satelit

Daerah dengan konsentrasi oksigen sangat tinggi

Daerah dengan jumlah ozon rendah di stratosfer

Konsentrasi ozon tinggi

Kehadiran awan hujan

Gangguan sensor satelit

Menurunkan jumlah radiasi UV yang tiba di permukaan

Tidak memengaruhi intensitas radiasi UV

Meningkatkan jumlah radiasi UV yang mencapai permukaan

Hanya memengaruhi radiasi inframerah

Awal 1970-an

Pertengahan 1980-an

Akhir 1990-an

Awal 2000-an

Gas halogen reaktif dari CFC yang memicu perusakan ozon

Karbon dioksida dari pembakaran bahan bakar

Metana dari proses biogenik

Uap air dari troposfer

Filter partikulat diesel

Katalitik konverter

Injektor air

Kondensor gas buang

NOx diubah menjadi CO2 dan H2O

NOx diubah menjadi N2 dan O2 dengan katalis Pt–Rh

NOx diubah menjadi SO2

NOx diubah menjadi NH3

Pengaturan rasio udara–bahan bakar

Peningkatan tekanan ban

Penggantian oli rutin

Penurunan suhu kabin

10–20%

30–40%

50–60%

80–90%

Meningkatkan pembentukan NO

Menekan pembentukan NO

Meningkatkan pembentukan SO2

Mengurangi pembentukan CO2

Pembakaran awal kaya oksigen diikuti pembakaran lanjutan bersuhu tinggi

Pembakaran awal minim oksigen dilanjutkan pembakaran lanjutan pada suhu lebih rendah

Pembakaran tunggal pada suhu sangat tinggi

Pembakaran awal kaya nitrogen diikuti pendinginan cepat

Oksidasi fotokimia

Catalytic reduction untuk mengubah NOx menjadi N2

Penyerapan dengan air saja

Pengenceran dengan udara ambien

Garam kalsium yang mengendapkan SO2

Nitrogen bebas

Asam nitrat

Metana

Menambah kandungan sulfur batubara

Menghilangkan fraksi mineral kaya sulfur

Menaikkan kadar air batubara

Menurunkan kandungan karbon batubara

SO2 langsung dilepas sebagai polutan

SO2 diubah dan diolah menjadi H2SO4 komersial

SO2 diubah menjadi CO2

SO2 diubah menjadi NH3

Pembakaran batubara yang mengandung 1–6% sulfur

Emisi kendaraan listrik

Evaporasi air laut murni

Pembakaran biomassa dengan sulfur nol

Sekitar 5%

Sekitar 15%

Lebih dari 30%

Di bawah 1%

Akses terhadap udara bersih menjadi terbatas oleh kemampuan membayar

Kesenjangan sosial melebar karena hanya kelompok mampu yang dapat membeli udara berkualitas

Industri dan rumah tangga harus menanggung biaya tambahan untuk filtrasi udara

Polusi berhenti sepenuhnya sehingga konflik sosial terkait kualitas udara hilang

Kesehatan masyarakat meningkat drastis karena regulasi otomatis dari pasar

Mengurangi penggunaan kendaraan pribadi

Beralih ke transportasi umum atau bersepeda

Menghemat energi listrik di rumah dan tempat kerja

Menghindari pembakaran yang tidak perlu

Meningkatkan konsumsi bahan bakar fosil untuk pertumbuhan ekonomi