Article Detail
PEMBUATAN BAHAN BAKAR MESIN DARI SAMPAH PLASTIK
PROPOSAL
KARYA TULIS
BIDANG:
MIPA-LINGKUNGAN
PEMBUATAN
BAHAN BAKAR MESIN DARI SAMPAH PLASTIK
Diajukan untuk mengikuti
lomba proposal pemelitian ilmiah
Yayasan Tarakanita
Oleh:
Daniel Yuchenko
Benedikta
Chelsy Herditya
Pembimbing: Cosmas Eric Wirawan, S.S
SMK
Pius X Magelang
Yayasan Taraknita Wilayah
Jawa Tengah

LEMBAR
PENGESAHAN LAPORAN PENELITIAN
OLIMPIADE
SAINS TARAKANITA NASIONAL
TAHUN 2024
Judul Karya :
Pembuatan Bahan Bakar Mesin Dari Sampah Plastik
Nama Ketua :
Naning Yulianti Antonia, M.Pd
Nama Anggota :
Daniel Yuchenko
Sekolah :
SMK PIUS X Magelang
Menyetujui,
Magelang, 30 September 2024
Kepala Sekolah/Pembimbing
Naning Yulianti Antonia, M.Pd
LEMBAR
PERNYATAAN ORISINALITAS PENELITIAN
OLIMPIADE
SAINS TARAKANITA NASIONAL
TAHUN 2024
Judul Karya :
Pembuatan Bahan Bakar Mesin Dari Sampah Plastik
Nama Ketua :
Naning Yulianti Antonia, M.Pd
Nama Anggota :
Daniel Yuchenko
Sekolah :
SMK PIUS X Magelang
Kami yang bertanda tangan di bawah ini menyatakan bahwa penelitian
dengan judul di atas benar merupakan karya orisinal yang dibuat oleh penulis
dan belum pernah dipublikasikan serta tidak sedang dilombakan di luar kegiatan “Lomba
Penelitian Ilmiah Olimpiade Sains Tarakanita Nasional 2024” yang
diselenggarakan oleh Yayasan Tarakanita.
Demikian pernyataan ini kami buat dengan sebenarnya.
Apabila terbukti terdapat pelanggaran di dalamnya, maka kami siap untuk
didiskualifikasi dari kompetisi dan menerima sanksi yang berlaku.
|
Menyetujui, |
|
Magelang, 30 September 2024 |
|
Kepala Sekolah |
|
Peserta |
|
|
|
|
|
|
|
|

SURAT
KESEDIAAN PUBLIKASI
LOMBA KARYA
TULIS ILMIAH OSTARNAS 2024
Saya yang bertandatangan di bawah ini,
Nama Peneliti :
Daniel Yuchenko
Judul Penelitian :
Pembuatan Bahan Bakar Mesin Dari Sampah Plastik
menyatakan bahwa:
Saya tidak keberatan atas semua material yang
berhubungan dengan penelitian saya (laporan penelitian, video, foto) yang
diikutsertakan dalam OLIMPIADE SAINS TARAKANITA NASIONAL 2024, serta
segala bentuk dokumentasi panitia selama acara OLIMPIADE SAINS TARAKANITA
NASIONAL 2024 yang berlangsung secara tatap muka (offline), untuk
dipublikasikan oleh pihak Yayasan Tarakanita demi kepentingan perkembangan
penelitian di Tarakanita khususnya dan Indonesia pada umumnya.
Demikian Surat Kesediaan ini saya tandatangani dengan
penuh kesadaran dan tanpa paksaan dari pihak manapun.
Mengetahui, Magelang,
30 September 2024
Kepala Sekolah Peneliti
Naning Yulianti Antonia, M.Pd Daniel Yuchenko
ABSTRAK
Sampah
plastik masih menjadi salah satu permasalahan yang belum terpecahkan di
Indonesia. Perkiraan jumlah sampah plastik di Indonesia pada tahun 2018 sekitar
64 juta ton pertahun. Plastik sendiri tersusun dari komponen hidrokarbon minyak
bumi yang sangat berpotensi untuk dikonversi menjadi BBM sehingga dapat menjadi
salah satu sumber alternative pengganti minyak bumi dan solusi mengatasi
permasalahan sampah plastik di Indonesia. Pada penelitian kali ini, kami akan
membahas mengenai hasil konversi sampah plastik khususnya plastik PP menjadi
BBM melalui proses pirolisis (thermal cracking). Sistem kerja yang digunakan
adalah pirolisis atau destilasi kering, sampah plastik dipanasakan dengan suhu
diatas 300 ˚C
sehingga menjadi uap dan didinginkan oleh fluida cair untuk mendapatkan hasil
minyaknya. Kemudian dilanjutkan dengan proses reforming menggunakan katalis NiO/Γ-Al2O3.
Proses ini akan menghasilkan bensin dengan densitas minyak yang telah memenuhi
syarat spesifikasi bensin oleh pertamina, artinya proses ini dinilai efektif
untuk menghasilkan BBM yang terbaik dibandingkan proses lainnya. Namun, angka
oktan yang dihasilkan oleh produk bensin ini masih belum memenuhi standar
pertamina, oleh karena itu penambahan nafthalena dapat menjadi solusi
permasalahan tersebut. Nafthalena yang terdapat pada kapur barus dapat dicampur
secara langsung dengan bensin untuk meningkatkan angka oktan pada bensin.
Produk bensin ini merupakan salah satu potensi lokal yang berpotensi untuk
meningkatkan daya saing Indonesia menghadapi revolusi industry 4.0 . Hasil dari
konversi plastik PP menjadi BBM ini diharapkan akan menjadi alternative
pengganti minyak bumi. Untuk itu optimalisasi dan penelitian serta riset
mengenai produk ini harus terus dilakukan agar di masa yang akan datang dapat
menjadikan produk lebih baik.
Kata kunci : BBM, Nafthalena, Polypropylene, Pirolisis, Reforming
DAFTAR ISI
HALAMAN
JUDUL..................................................................................... i
LEMBAR
PENGESAHAN......................................................................... ii
LEMBAR
PERNYATAAN......................................................................... iii
SURAT
KESEDIAAN PUBLIKASI.......................................................... iv
ABSTRAK.................................................................................................... v
DAFTAR
ISI ............................................................................................... vi
BAB I : PENDAHULUAN.......................................................................... 1
1.1 Latar Belakang Masalah ......................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah.................................................................................... 2
1.3 Batasan Masalah...................................................................................... 2
1.4 Tujuan...................................................................................................... 3
1.5 Manfaat Produk........................................................................................ 3
BAB II KAJIAN PUSTAKA....................................................................... 4
2.1 Bahan Bakar Cair..................................................................................... 4
2.2 Plastik....................................................................................................... 4
2.2.1
Pengertian Plastik........................................................................... 4
2.2.2.Karakterstik
Plastik........................................................................ 5
2.3 Metode Proilisis....................................................................................... 6
BAB III METODOLOGI PERCOBAAN.................................................. 7
3.1. Tahap Pelaksaan...................................................................................... 7
3.2. Bahan Yang Digunakan........................................................................... 7
3.2.1.Bahan
Yang Digunakan Dalam Proses Priolisis............................ 7
3.3. Peralatan Yang Digunakan ..................................................................... 7
3.4. Variabel Yang Digunakan........................................................................ 8
3.4.1.
Variabel Yang Digunakan Dalam Proses Priolisis........................ 8
3.5. Prosedur pembuatan bahan bakar
cair.................................................... 8
3.5.1.Tahap
Persiapan............................................................................. 8
3.5.2.
Perangkaian Alat........................................................................... 8
3.5.3.
Prosedur Percobaan..................................................................... 10
3.5.3.1.Proses
Pretreatment Bahan Baku....................................... 10
3.5.3.2.
Proses Pirolisis.................................................................. 11
3.5.4.
Analisa Hasil Pirolisis................................................................. 13
3.5.4.1.Analisa
Flash Point............................................................ 13
3.5.4.2.
Analisa Densitas................................................................ 14
3.5.4.3.
Analisa Viskositas............................................................. 15
BAB IV PEMBAHASAN........................................................................... 16
4.1.Hasil Peneltian...................................................................................... 16
4.2.Analisa Yang Diperoleh Dari
Penelitian............................................ 19
BAB V PENUTUPAN................................................................................ 21
5.1.KESIMPULAN DAN SARAN............................................................ 21
DAFTAR
PUSTAKA:...............................................................................
23
DAFTAR
RIWAYAT HIDUP....................................................................... 24
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Sampah plastik saat ini menjadi benda yang sangat marak dan
dekat dengan manusia. Bahkan sampah bisa dikatakan sebagai wabah akan polusi
dan pencemaran bagi alam semesta. Memang pada awanya plastik digunakan untuk
membantu manusia yang lebih praktis. Berbagai macam terbuat dari plastik.
Kebutuhan manusia akan plastik menjadi sangat komplek. Pada awalnya plastik
digunakan untuk membantu sejauh itu dibutuhkan. Justru saat ini plastik seperti
menjadi kerajaan dan menjadi sampah yang merajalela. Pada pembahasan karya
tulis ilmiah yang akan penulis sajikan ialah “Pembuatan Bahan Bakar Mesin dari
Sampah Plastik”. Pada penulisan ini pula penulis mencoba menggabungkan beberapa
sudut pandang ilmu yaitu ilmu Psikologi, Agama, Filsafat, Budaya dan Sains.
Berdasarkan data dan riset, pada tahun 1930 penggunannya
hanya beberapa ratus ton menjadi 150
juta ton/tahun pada 1990-an dan 220 juta ton/tahun pada tahun 2005. Saat Ini
penggunaan plastik di negara-negara eropa barat mencapai 60kg/orang/tahun.
Amerika Serikat mencapai 80kg/orang/tahun, sementara itu indonesia sendiri
dalam mengkonsumsi sampah pelastik sampai dengan 64 juta ton/tahun. Sampah
plastik yang tidak terpungut oleh pemulung, penangananya tidak bisa dilakukan
dengan metode landfill atau opendum. Pemusnahan
sampah plastik dengan cara pembakaran (incineration), kurang efektif dan
Beresiko sebab dengan pembakaran munculnya polutan dari emisi gas buang (CO2,
CO, NOx dan SOx) dan beberapa partikulat pencemaran lainnya sehingga diperlukan
cara Pengolahan lain untuk mengolah sampah plastik (Prasetyo, 2010).
Perlu adanya alternatif proses daur ulang yang lebih
menjanjikan dan berprospek ke depan. Salah satunya mengonversi sampah plastik
menjadi minyak. Hal ini bisa dilakukan Karena pada dasarnya plastik berasal
dari minyak bumi, sehingga tinggal dikembalikan ke bentuk semula. Selain itu
plastik juga mempunyai nilai kalor cukup tinggi, setara dengan bahan bakar
fosil seperti bensin dan solar. Beberapa penelitian seputar konversi sampah
plastik menjadi produk cair berkualitas bahan bakar telah dilakukan dan menunjukkan
hasil yang cukup prospektif untuk dikembangkan (Mulyadi, 2004).
Perlu dicari data-data kinetika pirolisis dan penentuan
kondisi operasi yang sesuai. Data-data itu berguna untuk rancang bangun reaktor
pirolisis dan membandingkan minyak yang dihasilkan dari dua Jenis sampah
plastik dengan penambahan katalis dan tanpa penambahan katalis.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan
latar belakang di atas, permasalahan yang akan dibahas dalam inovasi produk ini
adalah sebagai berikut :
1. Bagaimanakah pengaruh penambahan katalis terhadap hasil
minyak sampah plastik pada metode Pirolisis?
2.
Bagaimanakah pengaruh suhu operasi pada metode Pirolisis?
3. Bagaimana cara mengubah bekas sampah plastik menjadi
bahan bakar?
1.3 Batasan Masalah
Dalam
inovasi metode pirolisis sampah plastik ini, dilakukan pembatasan masalah
dengan ruang lingkup sebagai berikut :
1. Bahan yang digunakan adalah sampah botol plastik PET dan
plastik Polistirena.
2. Produk yang dibuat bertujuan untuk mengurangi volume
sampah plastik di lingkungan.
3.Dengan teknik priolisis yaitu dengan memanaskan
smpah/botol plastik pada suhu 400 derajat celcius tanpa oksigen untuk membuat
plastik meleleh dan berubah menjadi gas.
1.4 Tujuan
Tujuan inovasi metode pirolisis ini adalah :
1. Menganalisis pengaruh penambahan katalis pada metode
Pirolisis.
2. Menganalisis pengaruh suhu operasi pada metode priolisis
3. Menganalisis teknik priolisis yang mandaur ulang samph
plastik
1.5 Manfaat Produk
Manfaat dari inovasi metode pirolisis ini adalah :
1. Mendapatkan bahan bakar cair dari limbah sampah plastik
dengan penggunaan metode pirolisis, serta menghasilkan kualitas yang optimum
sebagai bahan bakar cair.
2. Sebagai upaya untuk mengurangi volume sampah plastik.
3. Menyelidiki cara mendaur ulang sampah plastik menjadi BBM.
BAB II
KAJIAN PUSAKA
2.1
Bahan bakar Cair
Bahan bakar cair merupakan gabungan
senyawa hidrokarbon yang diperoleh dari alam maupun secara buatan. Bahan bakar
cair umumnya berasal dari minyak bumi. Dimasa yang akan datang, kemungkinan
bahan bakar cair yang berasal dari oil shale, tar sands, batubara dan biomassa
akan meningkat. Minyak bumi merupakan campuran alami hidrokarbon cair dengan
sedikit belerang, nitrogen, oksigen, sedikit sekali metal, dan mineral
(Wiratmaja, 2010). Dengan kemudahan penggunaan, ditambah dengan efisiensi
thermis yang lebih tinggi, serta penanganan dan pengangkutan yang lebih mudah,
menyebabkan penggunaan minyak bumi sebagai sumber utama penyedia energi semakin
meningkat. Secara teknis, bahan bakar cair merupakan sumber energi yang
terbaik, mudah ditangani, mudah dalam penyimpanan dan nilai kalor pembakarannya
cenderung konstan. Beberapa kelebihan bahan bakar cair dibandingkan dengan
bahan bakar padat antara lain:
- Kebersihan dari
hasil pembakaran
- Menggunakan alat bakar yang lebih kompak
- Penanganannya lebih mudah
Salah satu kekurangan bahan bakar cair ini adalah harus
menggunakan proses pemurnian yang cukup komplek.
2.2
Plastik
2.2.1 Pengertian Plastik
Plastik merupakan produk
polimerisasi sintetik atau semi sintetik, terbentuk dari kondensasi organik
atau penambahan polimer dan bisa juga terdiri dari zat lain untuk meningkatkan
performa atau ekonomi. Terdapat beberapa polimer alami termasuk plastik. Plastik
dapat dibentuk menjadi film atau fiber sintetik (Mujiarto,2005).
Di Amerika Serikat, plastik
merupakan limbah terbesar, naik dari < 5% berat dari total sampah kota pada
tahun 1980 menjadi lebih dari 11% berat saat ini. Pada tahun 2001, sekitar 25
juta ton sampah plastik, hanya sekitar 1 juta ton yang di daur ulang. Di
Callifornia dan di tempat lain sampah plastik merupakan masalah besar karena
biaya yang besar pada pembuangan akhir. Bahkan plastik yang dikumpulkan dan
dipisahkan dikirim ke tempat pembuangan sampah karena tidak adanya pasar yang
memadai. Sementara Negara hukum di Callifornia telah menetapkan tingkat daur
ulang sebesar 25%
Angka sebenarnya telah turun dari 24,6% pada tahun 1995
menjadi hanya 17,9% pada tahun 1999. Dari sampah plastik tidak didaur ulang
sekitar 43% (sekitar 11 ton MM/tahun) adalah polietilen. Dengan sebagian besar
dalam kemasan dan wadah. Penanganan limbah plastik belum seluruhnya dilakukan
oleh penduduk Indonesia karena sulitnya plastik untuk diurai. Asumsi sekitar
220 juta penduduk Indonesia sampah plastik yang tertimbun sekitar 26.500
ton/hari, sedangkan jumlah timbunan sampah nasional diperkirakan mencapai
176.000 ton/hari. Sehingga perlu penanganan lebih untuk sampah plastik.
2.2.2 Karakteristik Plastik
Secara garis besar, plastik dapat
dikelompokkan menjadi dua golongan, yaitu : plastik thermoplast dan plastik
thermoset. Plastik thermoplast adalah plastik yang dapat dicetak berulang-ulang
dengan adanya panas. Yang termasuk plastik thermoplast antara lain : PE, PP,
PS, ABS, SAN, nylon, PET, BPT, Polyacetal (POM), PC dll. Sedangkan palstik
thermoset adalah plastik yang apabila telah mengalami kondisi tertentu tidak
dapat dicetak kembali karena bangun polimernya berbentuk jaringan tiga dimensi.
Yang termasuk plastik thermoset adalah : PU (Poly Urethene), UF (Urea
Formaldehyde), MF (Melamine Formaldehyde), polyester, epoksi dll (Mujiarto,
2005).
Guna membuat barang-barang plastik
agar mempunyai sifat-sifat seperti yang dikehendaki, maka dalam proses
pembuatannya selain bahan baku utama diperlukan juga bahan tambahan atau
aditif. Penggunaan bahan tambahan ini beraneka ragam tergantung pada bahan baku
yang digunakan dan mutu produk yang akan dihasilkan. Berdasarkan fungsinya ,
maka bahan tambahan atau bahan pembantu proses dapat dikelompokkan menjadi :
bahan pelunak (plasticizer), bahan penstabil (stabilizer), bahan pelumas
(lubricant), bahan pengisi (filler), pewarna (colorant), antistatic agent,
blowing agent, flame retardant dsb (Mujiarto, 2005).
2.3 Metode Priolisis
Umumnya, produk-produk
utama yang dihasilkan dari metode pirolisis ini ialah arang (char), minyak dan gas. Arang ini
nantinya bisa digunakan sebagai karbon aktif karena sifatnya yang mudah
terbakar.
Sedangkan minyak atau
cairan (bio-oil) dapat digunakan sebagai zat adiktif atau campuran dalam bahan
bakar. Sementara gas yang dihasilkan bisa dibakar secara langsung. Namun, gas
yang dihasilkan terdiri dari CO, CO2, CH4, dan lainnya.
Sementara itu, berdasarkan
buku , pirolisis memiliki pengertian sebagai suatu proses pengolahan
bahan-bahan biomassa yang berasal dari limbah yang mengandung serat. Limbah ini
biasanya masih banyak mengandung selulosa hemiselolusa, dan lignin. Secara sederhana, adapun
sejumlah bahan baku dalam proses pirolisis ialah kayu, tebu, limbah-limbah
padat, plastik, dan lain-lain. (https://www.bing.com/ck/a?!&&p=e3daa0bc1cb27c33Jmlt)
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1. Tahap Pelaksanaan
1. Pemilihan sampah botol plastik
dan Styrofoam.
2. Menyiapkan peralatan pirolisis
3. Menentukan waktu dan suhu
pirolisis
4. Menganalisa hasil bahan bakar
3.2. Bahan Yang Digunakan
3.2.1. Bahan Yang Digunakan dalam
Proses Priolisis
1. Sampah Botol Plastik dan
Styrofoam. Bahan baku yang digunakan adalah sampah botol plastik dan Styrofoam
yang sudah diperkecil ukurannya. Limbah bambu ori (Bambusa arundinacea) yang
digunakan di dapatkan dari pengrajin bambu di Keputih – Sukolilo.
2. Es Batu Es Batu digunakan sebagai fluida pendingin
3.Garam Krosok Garam Krosok (NaCl)
digunakan sebagai perantara kondensor.
4. Katalis
3.3. Peralatan Yang Digunakan
1. Alat pirolisis
2. Cutter
3. Gunting
4. LPG 12 kg
5. Timbangan neraca anal
3.4.Variabel Yang Digunakan
3.4.1. Variabel yang dipilih untuk
proses priolisis
1. Sampah Botol Plastik dan
Styrofoam
2. Suhu proses pirolisis (200, 240,
280, 320oC)
3. Katalis Zeolit (10%, 20%, 30
3.5 Prosedur
Pembuatan Bahan Bakar Cair.
3.5.1 Tahap Persiapan
Tahap persiapan proses pirolisis
berbahan baku sampah botol plastik dan styrofoam. Setelah dilakukan studi
mengenai karakteristik asap cair dilakukan penyusunan variabel serta kondisi
operasi yang tepat.
3.5.2. Perangkaian Alat
Dari hasil observasi yang telah
dilakukan maka didapatkan desain seperangkat alat pirolisis
Keterangan gambar 3.1:
A.Tangki Pembakaran
B.Pipa Penghubung
C.Penampung
Tar
D.Kondensor
Alat pirolisis yang digunakan memiliki spesifikasi sebagai
berikut :
• Dimensi tangki pembakaran :
- Tinggi = 40 cm
- Diameter = 31 cm
• Bahan tangki pembakaran : stainless steel
• Dimensi pipa penghubung :
- Panjang = 185 cm
- Diameter = 7 cm
• Bahan pipa penghubung : stainless steel
• Dimensi kondensor :
- Tinggi = 39 cm
- Diameter = 38 cm
• Bahan kondensor : galvanik
• Dimensi pipa kondensor :
- Panjang = 180 cm
- Diameter = 7 cm
Bahan pipa kondensor : galvanik Setelah dilakukan
perancangan alat, maka dilakukan pembuatan alat kemudian instalasi alat.
Instalasi alat yang telah dilakukan pada metode pirolisis dapat dilihat pada Gambar
3.1
3.5.3. Prosedur Percobaan
![]() |
3.5.3.1.
Proses Pretreatment Bahan Baku
Berikut adalah penjelasan dari
diagram alir proses pretreatment bahan baku yang dilakukan :
1. Memilih sampah botol plastik dan
Styrofoam Tahap pemilihan ini berfungsi untuk mendapatkan sampah botol plastik
dan Styrofoam yang masih layak digunakan sebagai bahan baku pembuatan bahan
bakar cair.
2. Memotong limbah sampah botol
plastik dan Styrofoam menjadi ukuran 2 cm Proses pemotongan disini digunakan
mempermudah bahan baku masuk ke dalam tangki pembakaran, serta agar memudahkan
proses pembakaran.
3.5.3.2.
Proses Pirolisis
Berikut adalah penjelasan dari diagram alir proses pirolisis
:
1. Memasukkan sampah botol plastik dan styrofoam ke dalam
tangki pembakaran Sampah botol plastik yang telah ditimbang (seberat 150 gram)
dan Styrofoam yang telah ditimbang (seberat 350 gram) dimasukkan ke dalam
tangki pembakaran.
2. Menyalakan pemanas Setelah semua persiapan siap maka
pemanas dinyalakan dan diatur suhunya sesuai dengan variabel suhu yang
digunakan.
3. Membuka penampung tar secara berkala Selama proses
pirolisis berlangsung, bukaan tar harus di buka secara berkala, tujuannya agar
tar tidak menghambat jalannya asap ke kondensor.
4. Menampung asap cair hasil pirolisis Asap cair sebagai
produk proses pirolisis di tampung di dalam beaker glass.
5.
Mematikan pemanas Setelah asap cair sudah tidak menetes maka pemanas dimatikan
Gambar 3.2
Metode Priolisis
3.5.4 Analisa Hasil Pirolisis
3.5.4.1
Analisa Flash Point
Berikut
adalah penjelasan dari diagram alir analisa flash point:
1. Melihat suhu awalsampelsebagai
t0°C
2. Menyalakan bunsen
3. Mencatat waktu setiap kenaikan
suhu 2°C
4. Mencatat temperatur ketika timbul
asap.
5.
Mencatat temperatur ketika sampel menyala pertama kali sebagai titik nyala
(flash point)
6.
Mencatat temperatur ketika sampel timbul api dan menyalasekurang-kurangnya
selama 5 detik sebagai titik api (fire point)
7.
Memadamkan api pada sampel dengan menutupnya menggunakan kain basa
3.5.4.2 Analisa Densitas
Berikut
adalah penjelasan dari diagram alir analisa densitas:
1. Menimbang piknometer kosong dan
mencatat hasilnya
2. Memasukkan minyak ke dalam
piknometer
3.
Menimbang minyak yang telah dimasukkan ke dalam piknometer dan mencatat
hasilnya
4. Menghitung densita:
berat pikno isi - berat pikno
Volume Pikno
3.5.4.3.
Analisa Viskositas
Berikut adalah penjelasan dari
diagram alir analisa viskositas:
1. Memasukkan 3 mL aquades ke dalam Viscometer Oswald.
2. Mencatat waktu penurunan aquades
dari batas tara atas dengan batas tara bawah
3. Menghitung viskositas dengan rumus:
BAB IV
PEMBAHASAN
4.1. Hasil
Penelitian
Plastik yang sebelumnya dibagi kedalam beberapa jenis,
seperti PET (polyethylene terephthalate);
HDPE (high density polyethylene); PVC (polyvinyl chloride); LDPE (low density
polyethylene); PP (polypropylene); dsb. Kemudian, dipilihlah dari beberapa
plastik tersebut yang mudah untuk didaur ulang dan olah kembali yaitu PET yang
biasanya dipakai untuk mengemas botol air mineral dan LDPE (kantong kresek). Jenis plastik tersebut cocok untuk dilakukan
pirolisis karna mudah untuk meleleh. Hasil dari proses pirolisis yang dilakukan
pada PET lebih banyak daripada LDPE yaitu sebanyak 1 liter, sedangkan LDPE
sebanyak 0,5 liter. Adapun, warna plastik atau kresek yang lebih baik yaitu
plastik yang berwarna bening, karena faktor sablon atau pewarna juga
mempengaruhi jumlah bahan bakar yang dihasilkan dari pirolisis tersebut.
1.Pengumpulan botol plastik
2.Pembakaran botol plastik
3.Hasil jadi dari pembakaran sampah
botol plastik
Adapun, Pirolisis adalah proses dekomposisi suatu
bahan pada suhu tinggi tanpa adanya udara atau dengan udara terbatas. Produk
utama dari pirolisis yang dapat dihasilkan adalah arang (char), minyak, dan gas. Setelah dilakukan banyak penelitian
mengenai pirolisis ini, ternyata masih ada kelemahan. Hal tersebut mendorong
penulis untuk melakukan penelitian tersebut tetapi dengan lebih baik lagi.
Persamaan pemanfaatan limbah plastik antara sekunder
dan tersier, yaitu sama-sama harus steril atau bersih dari benda asing, dan
mengalami proses pirolisis. Sedangkan, perbedaannya jika sekunder setelah
pirolisis mengalami kondensasi, tetapi dalam bentuk padat. Sedangkan, tersier
setelah mengalami kondensasi berubah menjadi cair berupa BBM.
Penulis mencoba melakukan pirolisis dengan menggunakan
alat yang sederhana, tetapi dengan prinsip yang lebih baik daripada sebelumnya.
Hasil daripada pirolisis tersebut berupa minyak tanah, solar, bensin. Hal
tersebut didasarkan pada teori kimia hidrokarbon untuk membuat minyak bumi
dengan memisahkannya berdasrkan tingkatan suhu tertentu. Di sini juga sama,
sebelum jadi bahan yang mirip minyak bumi sama seperti penelitian sebelumnya
harus dilakukan pemanasan dengan suhu yang tinggi juga disertai dengan pendinginan
oleh reaktor pendingin (saluran pipa yang diisi oleh es). Pemanasan tersebut
dilakukan dengan kompor yang terbuat dari biodigester, agar terciptanya zero
waste. Selain dari sampah an organik, juga dari sampah organik yang ada dalam
biodigester.
Plastik pp merupakan suatu polimer termosplastik yang
tersusun atas komponen hidrokarbon minyak bumi dan berpotensi untuk diubah
menjadi bahan bakar minyak. Analisis yang kami lakukan ternyata cara yang
paling optimal untuk mengkonversi sampah plastik pp menjadi BBM adalah melalui
dua tahapan proses, yaitu proses pirolisis kemudian dilanjutkan dengan proses
reforming. Disini kami akan memaparkan penjelasan singkat menganai proses
pengolahan sampah plastik pp menjadi BBM secara optimal bedasarkan penelitian yang
telah dilakukan oleh para peneliti sebelumnya. Cara yang terbaik adalah dengan
melalukan pemanasan terhadap sampel kurang lebih 1 kg di dalam reaktor dan
nitrogen dialir selama 30 menit sebelum proses pirolisis. Kemudian sampel
dipanaskan sampai suhu 400-500oC. Uap yang terbentuk dikondensasikan
dengan air pendingin dan ditampung dalam wadah. Pirolisis dilakukan hingga
didapat minyak hasil pirolisis mencapai 10 liter untuk feedstock.
Selanjutnya dilakukan proses reforming yang bertujuan
untuk memperbaiki struktur dan susunan rantai produk hasil pirolisis sehingga
dapat memiliki spesifikasi komponen bahan bakar minyak dengan angka oktan yang
lebih tinggi. Langkah yang dilakukan adalah pertama mempersiapkan minyak hasil
pirolisis sebanyak 500 ml. Kemudian mempersiapkan katalis dengan persen loading
6% sebanyak 5 gram dan menginjeksikan N2 pada reactor. Dilakukan dengan
menyalakan alat reforming dan mensetting pada suhu 400oC. Setelah
itu mengalirkan air pendingin. Terakhir, menampung hasil kondensasi dalam
wadah. Minyak produk pirolisis yang dihasilkan pada penelitian ini memiliki
densitas (60 f) 749.919 kg/m3 dan viskositas (60 f) 0.721 cp. Dari besaran
densitas minyak yang dihasilkan telah memenuhi syarat spesifikasi bensin
komersial pertamina sesuai keputusan Direktur Jendral Minyak dan Gas Bumi No.
3674 K/24/DJM/2006 memiliki densitas (60 c) 715-780 kg/m3. Sedangkan viskositas
24 minyak ini sedikit berbeda dengan standar bensin pada umumnya (60 f) 0.5 cp.
Katalis yang digunakan juga mempengaruhi kualitas dari BBM yang dihasilkan dan
katalis yang paling optimal adalah katalis jenis zeolite X sintesis karena
katalis ini dapat digunakan sebagai katalis perengkah sampah plastik sebab
mengandung kristal yang terdapat di dalam zeolit X standar yaitu Faujasit.
Yield (%) tertinggi diperoleh pada variasi suhu 450oC dan rasio katalis/plastik
1,5%, yaitu sebesar 76,09%. Nilai kalor yang dihasilkan adalah 10.884 kal/g
atau setara 45,56 MJ/kg dan densitas produk berada pada rentang bahan bakar
jenis bensin, kerosin dan solar. Dari hasil analisis GC-MS, produk mengandung
fraksi bahan bakar bensin, kerosin dan solar sebesar 60,46% dan 7,48%.[Untuk
menaikkan angka oktan pada produk bensin yang dihasilkan dapat dilakukan
penambahan Nafthalena pada produk bensin yang dihasilkan. Nafthalena merupakan
salah satu jenis hidrokarbon polisiklik aromatic yang dapat menaikkan peforma
mesin.]
4.2. Analisa
yang diperoleh dari penelitian
Analisa Ekonomi - Harga bensin sekitar Rp
10.000/liter. Sedangkan, harga PET/ kg dipasaran pengepul adalah Rp 2000/kg.
Seperti kita ketahui, dari hasil percobaan proses pirolisis dari 1 kg PET
menghasilkan 1liter BBM (0,5 liter bensin, 0,3 liter solar, dan 0,2 liter
minyak tanah). Jadi, ada keuntungan atau selisih harga sekitar Rp 8.000 dari
harga BBM dipasaran. - Dari LDPE (kantong kresek) dihasilkan sekitar 0,5 liter
dari 1 kg sampah LDPE (kantong kresek) tersebut. Sedangkan, harga sampah
kantong kresek atau limbah kantong kresek di pengepul sekitar Rp 500. Jadi,
dari percobaan pirolisis tersebut ada selisih Rp 3000 dibanding harga BBM
dipasaran. - Jadi, masyarakat bisa mengambil manfaatnya sebagai energi
alternatif juga sebagai pelaku usaha, terutama berusaha menghadapi MEA.
Analisa Sosial : - Perlakuan masyarakat terhadap
sampah plastik akan lebih baik disbanding sebelumnya, selain itu lebih tertib
dalam membuang sampah, terutama lebih memanfaatkan daripada sampah itu dibuang
Analisa Lingkungan : - Sampah plastik merupakan sampah
yang sulit terurai di tanah. Oleh karena itu, dengan dimanfaatkannya sampah
plastik menjadi bermanfaat lingkungan juga menjadi lebih bersih dan terjaga
disbanding sebelumnya.
Analisa Ekonomi - Harga bensin sekitar Rp
10.000/liter. Sedangkan, harga PET/ kg dipasaran pengepul adalah Rp 2000/kg.
Seperti kita ketahui, dari hasil percobaan proses pirolisis dari 1 kg PET
menghasilkan 1liter BBM (0,5 liter bensin, 0,3 liter solar, dan 0,2 liter
minyak tanah). Jadi, ada keuntungan atau selisih harga sekitar Rp 8.000 dari
harga BBM dipasaran. - Dari LDPE (kantong kresek) dihasilkan sekitar 0,5 liter
dari 1 kg sampah LDPE (kantong kresek) tersebut. Sedangkan, harga sampah
kantong kresek atau limbah kantong kresek di pengepul sekitar Rp 500. Jadi,
dari percobaan pirolisis tersebut ada selisih Rp 3000 dibanding harga BBM
dipasaran. - Jadi, masyarakat bisa mengambil manfaatnya sebagai energi
alternatif juga sebagai pelaku usaha, terutama berusaha menghadapi MEA.
Analisa Sosial : - Perlakuan masyarakat terhadap
sampah plastik akan lebih baik disbanding sebelumnya, selain itu lebih tertib
dalam membuang sampah, terutama lebih memanfaatkan daripada sampah itu dibuang
Analisa Lingkungan : - Sampah plastik merupakan sampah
yang sulit terurai di tanah. Oleh karena itu, dengan dimanfaatkannya sampah
plastik menjadi bermanfaat lingkungan juga menjadi lebih bersih dan terjaga
disbanding sebelumnya.
BAB V
PENUTUP
5.1.
Kesimpulan
Penelitian ini berhasil membuktikan bahwa sampah
plastik dapat dikonversi menjadi bahan bakar minyak (BBM) melalui proses
pirolisis. Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses pirolisis mampu
menghasilkan minyak sintetis dengan kualitas yang dapat digunakan sebagai bahan
bakar alternatif.
Disimpulkan bahwa pirolisis merupakan teknologi yang
menjanjikan untuk mengatasi permasalahan sampah plastik dan ketergantungan pada
sumber daya fosil. Variasi jenis plastik memberikan pengaruh terhadap kualitas
dan kuantitas minyak yang dihasilkan. Optimasi kondisi operasi pirolisis,
seperti suhu dan waktu pemanasan, dapat meningkatkan efisiensi proses konversi.
Penelitian ini menunjukkan bahwa pengolahan sampah
plastik menjadi BBM memiliki potensi yang signifikan dalam mengurangi dampak
lingkungan. Selain mengurangi volume limbah plastik, proses ini juga dapat
mengurangi emisi gas rumah kaca yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar
fosil. Namun, perlu dilakukan kajian lebih lanjut mengenai siklus hidup penuh
dari proses konversi untuk mengidentifikasi potensi dampak lingkungan lainnya.
5.2. Saran
Jika bahan bakar untuk kebutuhan sehari-hari habis
atau perekonomian sedang darurat masyarakat dapat melakukan penelitian ini,
untuk bisa mendapatkan alat pirolisis plastik ini.
1. Tabung
reaktor sebaiknya berbahan besi yang cukup tebal untuk menghindari kebocoran
dan pada tabung disarankan berukuran besar sehingga gas yang diolah untuk
mengalami kondensasi akan lebih banyak, dan menghasilkan volume minyak yang
lebih banyak pula. Selain itu, pada tabung reaktor dibuat atau di las secara
permanen dengan model tutup tabung dibuat lebih besar yang dapat dibuka atau
tutup dengan mudah.
2. Pada
tabung penampung minyak dan gas sisa pirolisis sebaiknya menggunakan tabung
bening agar gas dapat dilihat ketika sudah tidak menghasilkan gas, sebagai
tanda berakhirnya proses pirolisis sehingga dapat menghemat gas LPG. Selain
itu, tutup tabung dibuat lebih rapat agar tidak ada gas sisa yang terbuang
sehingga pemanfaatan gas sisa sebagai sumber panas reaktor lebih optimal.
3. Perlu
dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pengolahan sampah plastik menggunakan
metode pirolisis untuk dikembangkan dalam skala yang lebih besar.
Daftar Pustaka
Sumber Buku:
Ali, Munawar., P, Aprian Ramadhan.
Pengolahan Sampah Plastik Menjadi Minyak Menggunakan Proses Pirolisis. Jurnal
Teknik Lingkungan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
Arita, Susila., Assalami, Abrar.,
Naibaho, Dina Irawaty. (2015). Proses Pembuatan Bahan Bakar Cair Dengan
Memanfaatkan Limbah Ban Bekas Menggunakan Katalis Zeolit. Jurnal Teknik Kimia
No. 2, Vol. 21 Universitas Sriwijaya.
Lufina, Ismi., Bambang, Susilo.,
& Rini, Yulianingsih. (2013). Studi Pemanfaatan Minyak Karet (Havea
brasiliensis) sebagai Bahan Bakar pada Kompor Rumah Tangga. Jurnal Keteknikan
Pertanian Universitas Brawijaya, Malang.
Mujiarto, I. (2005). Sifat dan
Karakteristik Material Plastik dan Bahan Aditif.
Prasetyo, Sigit Nian. 2010. Seragam.
Yogyakarta: Graha Ilmu.
Rachmawati, Q., Herumurti, W.
(2015). Pengolahan Sampah secara Pirolisis dengan Variasi Rasio Komposisi
Sampah dan Jenis Plastik. Jurnal Teknik ITS Vol.4 No. 1.
Salamah, Siti., Maryudi. (2016).
Pirolisis Sampah Sterofoam Dengan Katalis Ni/Silika. Simposium Nasional
Teknologi Terapan Program Studi Teknik Kimia, Universitas Ahmad Dalan,
Yogyakarta.
Surono, Untoro Budi., Ismanto. (2016). Pengolahan Sampah Plastik Jenis
PP, PET, dan PE Menjadi Bahan Bakar Minyak dan Karakteristiknya. Jurnal Teknik
Mesin, Fakultas Teknik Universitas.
(BuWas)
-
there are no comments yet

