Optimasi Alat Pengolahan Limbah Polimer Pertanian Untuk Menghasilkan Bahan Bakar
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Permasalahan limbah plastik sampai saat ini belum kunjung selesai,
dimana hampir semua masyarakat menggunakan sampah plastik untuk kegiatan
sehari-hari (Miskolczi and Nagy, 2012). Akan tetapi, peningkatan penggunaan
bahan plastik ini diikuti juga dengan peningkatan limbah plastik. Tidak seperti
limbah organik yang dapat terurai oleh bakteri, limbah plastik membutuhkan
waktu yang sangat lama untuk terurai sehingga terjadi penumpukan sampah
plastik ditempat pembuangan sampah. Sehingga berbagai cara penanggulangan
sampah plastik telah dilakukan antara lain landfilling, daur ulang (recycling),
insinerasi dengan atau tanpa energy recovery dan (Sarker et al. 2012). Landfilling
dan daur ulang (recycling) tidak dapat menjadi solusi dari permasalahanlimbah
plastik dikarenakan landfilling membutuhkan area yang sangat luas dan sangat
mahal, dan daur ulang (recycling) plastik memberikan dampak yang sangat
berbahaya bagi kesehatan manusia terutama daur ulang plastik yang diberi
pewarna kimia bila digunakan oleh manusia sebagai pembungkus makanan yang
menyebabkan kerusakan pada lambung dan ginjal manusia(Sarker et al., 2012).
Insinerasi tanpa energy recoverymenimbulkan emisi yang berbahaya seperti
nitrogenoksida, sulfur dioksida, karbon dioksida dan gas lainnya. Namun,
insinerasi memiliki banyak manfaat untuk mengolah berbagai jenis sampah seperti
sampah medis dan beberapa jenis sampah berbahaya di mana patogen dan racun
kimia bisa hancur dengan temperatur tinggi.Insinerasi dengan energy recovery
adalah salah satu teknologi membakar
sampah untuk menghasilkan energi.
Teknologi pengolahan limbah untuk menghasilkan energi berupa gasifikasi,
1
Universitas Sumatera Utara
2
pirolisis, dan fermentasi anaerobik (Arabiourrutia et al. 2012).Dalam penelitian
ini proses pirolisis plastik menjadi cara yang paling potensial yang dapat
digunakanuntuk mengkonversi limbah plastik menghasilkan energi, seperti bahan
kimia yang berguna dan bahanbakar minyak. Metode pemecahan rantai polimer
yang sudah dikenal salah satunya adalah pirolisis (Brems et al. 2012).
Pirolisis merupakan proses degradasi termal dari material tanpa adanya
oksigen atau dalam kekurangan oksigen (Patni et al. 2013), dengan menggunakan
metode ini limbah plastik dapat tereduksi hingga 70 %. Alat pirolisis plastik
memiliki potensi yang sangat baik sebagai alat konversi energi, terutama untuk
limbah plastik yang sulit ditangani. Pirolisis plastik menghasilkan tiga jenis
produk
yaitu,
produk
cair
(minyak),
gas
dan
residu
padat
(Bajus and Hájeková, 2010).
Alat pengolahan limbah
telah dirancang menjadi berbagai
bentuk.
Hasilrendemen yang diperoleh pun berbeda-beda, sehingga perlu dilakukannya
modifikasi alat untuk mencapai nilai rendemen yang tinggi. Oleh karena itu,
dilakukan optimasi alat pengolahan limbah dengan mendesain ulang ruang
pembakaran, reaktor serta kondensor. Alat sebelumnnya menghasilkan volume
minyak sebesar 53,5 ml/jam dengan rendemen sebesar 16%. Kelebihan dari alat
ini adalah dilihat dari pompa air yang terdapat pada kondensor untuk mengalirkan
air dari wadah air ke tabung kondensor. Kekurangan alat tersebut adalah
menghasilkan rendemen yaitu sebesar 16% sedangkan pada penelitian yang
dilakukan Cahyono (2016), pirolisis dapat mereduksi sampah plastik hingga 3644%. Oleh karena itu dalam penelitian ini penulis termotivasi untuk merancang
2
Universitas Sumatera Utara
ulang kembali desain alat tersebut sehingga kuantitas minyak yang dihasilkan
lebih besar dari yang sebelumnya.
Tujuan Penelitian
Penelitian bertujuan untuk mengoptimasi alat pengolahan limbah polimer
pertanian sehingga dapat meningkatkan rendemen minyak yang dihasilkanlimbah
pertanian (plastik polipropilena).
Kegunaan Penelitian
1. Bagi penulis sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan
syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Keteknikan
Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
2. Bagi mahasiswa, sebagai informasi pendukung untuk melakukan penelitian
lebih lanjut mengenai alat pengolah limbah polimer pertanian.
3. Bagi masyarakat, sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan.
3
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Permasalahan limbah plastik sampai saat ini belum kunjung selesai,
dimana hampir semua masyarakat menggunakan sampah plastik untuk kegiatan
sehari-hari (Miskolczi and Nagy, 2012). Akan tetapi, peningkatan penggunaan
bahan plastik ini diikuti juga dengan peningkatan limbah plastik. Tidak seperti
limbah organik yang dapat terurai oleh bakteri, limbah plastik membutuhkan
waktu yang sangat lama untuk terurai sehingga terjadi penumpukan sampah
plastik ditempat pembuangan sampah. Sehingga berbagai cara penanggulangan
sampah plastik telah dilakukan antara lain landfilling, daur ulang (recycling),
insinerasi dengan atau tanpa energy recovery dan (Sarker et al. 2012). Landfilling
dan daur ulang (recycling) tidak dapat menjadi solusi dari permasalahanlimbah
plastik dikarenakan landfilling membutuhkan area yang sangat luas dan sangat
mahal, dan daur ulang (recycling) plastik memberikan dampak yang sangat
berbahaya bagi kesehatan manusia terutama daur ulang plastik yang diberi
pewarna kimia bila digunakan oleh manusia sebagai pembungkus makanan yang
menyebabkan kerusakan pada lambung dan ginjal manusia(Sarker et al., 2012).
Insinerasi tanpa energy recoverymenimbulkan emisi yang berbahaya seperti
nitrogenoksida, sulfur dioksida, karbon dioksida dan gas lainnya. Namun,
insinerasi memiliki banyak manfaat untuk mengolah berbagai jenis sampah seperti
sampah medis dan beberapa jenis sampah berbahaya di mana patogen dan racun
kimia bisa hancur dengan temperatur tinggi.Insinerasi dengan energy recovery
adalah salah satu teknologi membakar
sampah untuk menghasilkan energi.
Teknologi pengolahan limbah untuk menghasilkan energi berupa gasifikasi,
1
Universitas Sumatera Utara
2
pirolisis, dan fermentasi anaerobik (Arabiourrutia et al. 2012).Dalam penelitian
ini proses pirolisis plastik menjadi cara yang paling potensial yang dapat
digunakanuntuk mengkonversi limbah plastik menghasilkan energi, seperti bahan
kimia yang berguna dan bahanbakar minyak. Metode pemecahan rantai polimer
yang sudah dikenal salah satunya adalah pirolisis (Brems et al. 2012).
Pirolisis merupakan proses degradasi termal dari material tanpa adanya
oksigen atau dalam kekurangan oksigen (Patni et al. 2013), dengan menggunakan
metode ini limbah plastik dapat tereduksi hingga 70 %. Alat pirolisis plastik
memiliki potensi yang sangat baik sebagai alat konversi energi, terutama untuk
limbah plastik yang sulit ditangani. Pirolisis plastik menghasilkan tiga jenis
produk
yaitu,
produk
cair
(minyak),
gas
dan
residu
padat
(Bajus and Hájeková, 2010).
Alat pengolahan limbah
telah dirancang menjadi berbagai
bentuk.
Hasilrendemen yang diperoleh pun berbeda-beda, sehingga perlu dilakukannya
modifikasi alat untuk mencapai nilai rendemen yang tinggi. Oleh karena itu,
dilakukan optimasi alat pengolahan limbah dengan mendesain ulang ruang
pembakaran, reaktor serta kondensor. Alat sebelumnnya menghasilkan volume
minyak sebesar 53,5 ml/jam dengan rendemen sebesar 16%. Kelebihan dari alat
ini adalah dilihat dari pompa air yang terdapat pada kondensor untuk mengalirkan
air dari wadah air ke tabung kondensor. Kekurangan alat tersebut adalah
menghasilkan rendemen yaitu sebesar 16% sedangkan pada penelitian yang
dilakukan Cahyono (2016), pirolisis dapat mereduksi sampah plastik hingga 3644%. Oleh karena itu dalam penelitian ini penulis termotivasi untuk merancang
2
Universitas Sumatera Utara
ulang kembali desain alat tersebut sehingga kuantitas minyak yang dihasilkan
lebih besar dari yang sebelumnya.
Tujuan Penelitian
Penelitian bertujuan untuk mengoptimasi alat pengolahan limbah polimer
pertanian sehingga dapat meningkatkan rendemen minyak yang dihasilkanlimbah
pertanian (plastik polipropilena).
Kegunaan Penelitian
1. Bagi penulis sebagai bahan untuk menyusun skripsi yang merupakan
syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Keteknikan
Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
2. Bagi mahasiswa, sebagai informasi pendukung untuk melakukan penelitian
lebih lanjut mengenai alat pengolah limbah polimer pertanian.
3. Bagi masyarakat, sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan.
3
Universitas Sumatera Utara