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)


Comments
  • there are no comments yet
Leave a comment