PRODUKSI BAHAN BAKAR DARI LIMBAH PLASTIK.
PRODUKSI BAHAN BAKAR DARI LIMBAH PLASTIK
Skripsi Sarjana Kimia
Oleh
ILHAM HABIBI SYAHRIL
BP : 0910412043
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2014
INTISARI
PRODUKSI BAHAN BAKAR DARI LIMBAH PLASTIK
Oleh:
Ilham Habibi Syahril (BP : 0910412043)
Prof. Dr. H. Novesar Jamarun, MS dan Dr. Zulhadjri, M. Eng
Kurangnya penanganan pada sampah plastik Propinsi Sumbar membuat
sampah plastik tetap menumpuk dari berbagai sudut kota. Setelah banyaknya
pengembangan metode pirolisis untuk pengolahan plastik menjadi bahan bakar,
metode ini dikembangkan ketahap selanjutnya dalam skala industri. Alat yang
digunakan adalah reaktor yang dirancang dengan kapasitas ½ PK yang dapat
menampung 2 kg sampel plastik. Sampel yang digunakan adalah plastik
minuman gelas, ban, dan plastik campuran (berdasarkan karakter plastik)
dengan katalis silikat. Dalam hal ini dipelajari teknik pengolahan, waktu reaksi,
dan volume produk cair yang dihasilkan. Hasil analisis dengan Fourier
Transform Infra Red (FTIR) dan Gas Chromatography - Mass Spectroscopy
(GC-MS) terhadap bahan bakar cair pada proses pirolisis dari macam-macam
plastik menunjukkan bahwa jenis bahan bakar cair yang dihasilkan merupakan
campuran dari fraksi kerosen dan diesel pada rantai karbon antara C9-C27. Hasil
terbanyak terdapat pada plastik minuman gelas, dengan jumlah minyak yang
dihasilkan sebanyak 1,8 L dari 2 kg sampel dengan lama waktu reaksi 4 jam,
dan suhu degradasi sampai 200oC.
Kata kunci: Plastik, Bahan bakar, Pirolisis, Waktu, Daur ulang
vi
ABSTRACT
FUEL PRODUCTION FROM PLASTIC WASTE
by :
Ilham Habibi Syahril (BP : 0910412043)
Prof. Dr. H. Novesar Jamarun, MS and Dr. Zulhadjri, M. Eng
Lack of treatment on plastic waste in West Sumatra province make plastic
garbage still piled from various corners of the city. After many development of
pyrolysis method for processing plastics into fuel, this method is further
developed into Industrial scale. A reactor designed with capacity ½ PK that can
accomodate 2 kg of plastic was used as the instrument. The samples were
plastic drink cups, tires, and plastic mixture (based on the character of plastic)
with silicate. In this research, techniques of processing, reaction time, and the
volume of resulting liquid products have been studied. The results of the
analysis by Fourier Transform Infra Red (FTIR) and Gas Chromatography Mass Spectroscopy (GC - MS) of the liquid fuel in the pyrolysis process of all
kinds of plastic showed that the type of liquid fuel produced is a mixture of
kerosene and diesel fractions between C9 – C27 carbon chain. The most result
found in plastic drink cups, with the amount of oil produced 1.8 L of 2 kg sample
with a reaction time 4 hours long, and the degradation temperature up to 200 oC.
Keywords : Plastic , Fuel , Pyrolysis , Time, Recycling
vii
BAB I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Penelitian
Sumatera Barat (Sumbar) merupakan provinsi yang mempunyai potensi alam
yang banyak, baik sumber daya alam yang melimpah maupun keindahan alam
yang patut dijaga. Namun kedua potensi tersebut sudah banyak dirusak oleh
tangan-tangan manusia. Sumber daya alam yang terus menerus habis dan
keindahan alam yang terus dikotori oleh sampah. Untuk menjaga dua hal
tersebut sudah banyak dilakukan penelitian tentang penanggulangan sampah
menjadi energi, berawal dari sampah organik 1970 dan sampah anorganik
2009.
Kebanyakan orang hanya menganggap sampah sebagai sesuatu yang
tidak bermanfaat, namun ada beberapa kelompok yang bisa mengubah
sampah menjadi bahan yang bermanfaat dan bisa dipergunakan. Sampah
merupakan hal yang sangat berguna bagi Sahabat lingkungan, karena dengan
adanya sampah mereka dapat menggantungkan hidup, namun mereka sering
direndahkan padahal kepada merekalah kita bergantung untuk keindahan dan
kelestarian lingkungan ini. Mereka memisahkan sampah organik dengan
sampah plastik, yang sampah plastiknya dapat mereka jual ke TPS (Tempat
Penapungan Sementara) terdekat, kemudian sampah plastik ditumpuk di
penggilingan untuk dikirim ke pembuatan pelet atau langsung ke pabrik plastik,
kemudian didaur ulang kembali menjadi bahan plastik layak pakai, dan sampah
plastik tersebut dilakukan proses berkali-kali hingga tak dapat didaur ulang
kembali yang mempunyai kwalitas rendah dan persis seperti batu. Namun
pengelolahan ini belum cukup untuk menjaga kebersihan lingkungan. Masih
banyak
plastik yang
menumpuk
ditempat
pembuangan
dan
ditempat
penggilingan, bukan karena pengelolahan tersendat atau tak bekerjanya suatu
perusahaan tersebut, karena konsumsi plastik yang terlampau banyak.
Sedangkan pabrik pengelolahan plastik tidak ada di Sumbar dan dari
pinggilingan harus didistribusi ke Medan atau Jakarta sehingga perlu waktu
yang lebih lama dan lebih rumit.
1
Plastik merupakan senyawa polimer berasal dari minyak bumi yang
sangat berkembang disaat sekarang ini. Hampir semua produk kemasan
menggunakan senyawa ini, namun plastik tidak mudah terdegradasi secara
alami sehingga perlu waktu yang lebih lama dan lebih rumit [1].
Memahami kondisi tersebut dan berkembangnya metoda pirolisis yang
dapat mendegradasi senyawa-senyawa khususnya polimer. Pemutusan ikatan
polimer panjang menjadi polimer pendek sehingga dapat merubah fasa padat
menjadi cair dan gas [2]. Kedua fasa ini dapat dimanfaatkan menjadi energi
alternatif yaitu bahan bakar cair dan bahan bakar gas. Maka dari penelitian ini
akan didapat suatu energi yang berasal dari pengolahan sampah plastik.
Kualitas minyak yang didapatkan masih belum menyamai bahan bakar minyak
komersial, tetapi bisa dimanfaatkan untuk mesin diesel atau merupakan minyak
campur. Penelitian ini terus berkembang namun masih dalam tahap pengujian
laboratorium. Oleh karena itu, harus dilanjutkan dalam skala yang besar seperti
pembuatan alat untuk industri mini.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang diatas maka dapat dirumuskan beberapa
permasalahan sebagai berikut :
1. Apakah alat yang dirancang dapat mempirolisis plastik ?
2. Apakah macam-macam plastik yang dipirolisis menghasilkan bahan
bakar minyak ?
3. Apa saja pengamatan yang mendasar dalam pengolahan limbah plastik
menjadi bahan bakar ?
1.3. Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah diatas maka tujuan penelitian ini adalah
membuat alat pirolisis dan mempelajari prosesnya menjadi bahan bakar dalam
skala produksi. Mempelajari karakterisasi hasil bahan bakar minyak yang
didapat. Mengamati dan membandingkan perbedaan produksi berbagai sampel
yang diujikan.
2
1.4. Manfaat Penelitian
Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat menerapkan akan pentingnya
kesadaran terhadap sampah dan lingkungan, serta menjadi landasan yang kuat
bagi pengembangan berbagai penelitian mengenai polimer dan bahan bakar
yang dapat digunakan untuk menghasilkan sumber bahan bakar terbarukan di
Laboratorium Kimia Material Jurusan Kimia FMIPA Unand.
3
Skripsi Sarjana Kimia
Oleh
ILHAM HABIBI SYAHRIL
BP : 0910412043
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2014
INTISARI
PRODUKSI BAHAN BAKAR DARI LIMBAH PLASTIK
Oleh:
Ilham Habibi Syahril (BP : 0910412043)
Prof. Dr. H. Novesar Jamarun, MS dan Dr. Zulhadjri, M. Eng
Kurangnya penanganan pada sampah plastik Propinsi Sumbar membuat
sampah plastik tetap menumpuk dari berbagai sudut kota. Setelah banyaknya
pengembangan metode pirolisis untuk pengolahan plastik menjadi bahan bakar,
metode ini dikembangkan ketahap selanjutnya dalam skala industri. Alat yang
digunakan adalah reaktor yang dirancang dengan kapasitas ½ PK yang dapat
menampung 2 kg sampel plastik. Sampel yang digunakan adalah plastik
minuman gelas, ban, dan plastik campuran (berdasarkan karakter plastik)
dengan katalis silikat. Dalam hal ini dipelajari teknik pengolahan, waktu reaksi,
dan volume produk cair yang dihasilkan. Hasil analisis dengan Fourier
Transform Infra Red (FTIR) dan Gas Chromatography - Mass Spectroscopy
(GC-MS) terhadap bahan bakar cair pada proses pirolisis dari macam-macam
plastik menunjukkan bahwa jenis bahan bakar cair yang dihasilkan merupakan
campuran dari fraksi kerosen dan diesel pada rantai karbon antara C9-C27. Hasil
terbanyak terdapat pada plastik minuman gelas, dengan jumlah minyak yang
dihasilkan sebanyak 1,8 L dari 2 kg sampel dengan lama waktu reaksi 4 jam,
dan suhu degradasi sampai 200oC.
Kata kunci: Plastik, Bahan bakar, Pirolisis, Waktu, Daur ulang
vi
ABSTRACT
FUEL PRODUCTION FROM PLASTIC WASTE
by :
Ilham Habibi Syahril (BP : 0910412043)
Prof. Dr. H. Novesar Jamarun, MS and Dr. Zulhadjri, M. Eng
Lack of treatment on plastic waste in West Sumatra province make plastic
garbage still piled from various corners of the city. After many development of
pyrolysis method for processing plastics into fuel, this method is further
developed into Industrial scale. A reactor designed with capacity ½ PK that can
accomodate 2 kg of plastic was used as the instrument. The samples were
plastic drink cups, tires, and plastic mixture (based on the character of plastic)
with silicate. In this research, techniques of processing, reaction time, and the
volume of resulting liquid products have been studied. The results of the
analysis by Fourier Transform Infra Red (FTIR) and Gas Chromatography Mass Spectroscopy (GC - MS) of the liquid fuel in the pyrolysis process of all
kinds of plastic showed that the type of liquid fuel produced is a mixture of
kerosene and diesel fractions between C9 – C27 carbon chain. The most result
found in plastic drink cups, with the amount of oil produced 1.8 L of 2 kg sample
with a reaction time 4 hours long, and the degradation temperature up to 200 oC.
Keywords : Plastic , Fuel , Pyrolysis , Time, Recycling
vii
BAB I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Penelitian
Sumatera Barat (Sumbar) merupakan provinsi yang mempunyai potensi alam
yang banyak, baik sumber daya alam yang melimpah maupun keindahan alam
yang patut dijaga. Namun kedua potensi tersebut sudah banyak dirusak oleh
tangan-tangan manusia. Sumber daya alam yang terus menerus habis dan
keindahan alam yang terus dikotori oleh sampah. Untuk menjaga dua hal
tersebut sudah banyak dilakukan penelitian tentang penanggulangan sampah
menjadi energi, berawal dari sampah organik 1970 dan sampah anorganik
2009.
Kebanyakan orang hanya menganggap sampah sebagai sesuatu yang
tidak bermanfaat, namun ada beberapa kelompok yang bisa mengubah
sampah menjadi bahan yang bermanfaat dan bisa dipergunakan. Sampah
merupakan hal yang sangat berguna bagi Sahabat lingkungan, karena dengan
adanya sampah mereka dapat menggantungkan hidup, namun mereka sering
direndahkan padahal kepada merekalah kita bergantung untuk keindahan dan
kelestarian lingkungan ini. Mereka memisahkan sampah organik dengan
sampah plastik, yang sampah plastiknya dapat mereka jual ke TPS (Tempat
Penapungan Sementara) terdekat, kemudian sampah plastik ditumpuk di
penggilingan untuk dikirim ke pembuatan pelet atau langsung ke pabrik plastik,
kemudian didaur ulang kembali menjadi bahan plastik layak pakai, dan sampah
plastik tersebut dilakukan proses berkali-kali hingga tak dapat didaur ulang
kembali yang mempunyai kwalitas rendah dan persis seperti batu. Namun
pengelolahan ini belum cukup untuk menjaga kebersihan lingkungan. Masih
banyak
plastik yang
menumpuk
ditempat
pembuangan
dan
ditempat
penggilingan, bukan karena pengelolahan tersendat atau tak bekerjanya suatu
perusahaan tersebut, karena konsumsi plastik yang terlampau banyak.
Sedangkan pabrik pengelolahan plastik tidak ada di Sumbar dan dari
pinggilingan harus didistribusi ke Medan atau Jakarta sehingga perlu waktu
yang lebih lama dan lebih rumit.
1
Plastik merupakan senyawa polimer berasal dari minyak bumi yang
sangat berkembang disaat sekarang ini. Hampir semua produk kemasan
menggunakan senyawa ini, namun plastik tidak mudah terdegradasi secara
alami sehingga perlu waktu yang lebih lama dan lebih rumit [1].
Memahami kondisi tersebut dan berkembangnya metoda pirolisis yang
dapat mendegradasi senyawa-senyawa khususnya polimer. Pemutusan ikatan
polimer panjang menjadi polimer pendek sehingga dapat merubah fasa padat
menjadi cair dan gas [2]. Kedua fasa ini dapat dimanfaatkan menjadi energi
alternatif yaitu bahan bakar cair dan bahan bakar gas. Maka dari penelitian ini
akan didapat suatu energi yang berasal dari pengolahan sampah plastik.
Kualitas minyak yang didapatkan masih belum menyamai bahan bakar minyak
komersial, tetapi bisa dimanfaatkan untuk mesin diesel atau merupakan minyak
campur. Penelitian ini terus berkembang namun masih dalam tahap pengujian
laboratorium. Oleh karena itu, harus dilanjutkan dalam skala yang besar seperti
pembuatan alat untuk industri mini.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang diatas maka dapat dirumuskan beberapa
permasalahan sebagai berikut :
1. Apakah alat yang dirancang dapat mempirolisis plastik ?
2. Apakah macam-macam plastik yang dipirolisis menghasilkan bahan
bakar minyak ?
3. Apa saja pengamatan yang mendasar dalam pengolahan limbah plastik
menjadi bahan bakar ?
1.3. Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan masalah diatas maka tujuan penelitian ini adalah
membuat alat pirolisis dan mempelajari prosesnya menjadi bahan bakar dalam
skala produksi. Mempelajari karakterisasi hasil bahan bakar minyak yang
didapat. Mengamati dan membandingkan perbedaan produksi berbagai sampel
yang diujikan.
2
1.4. Manfaat Penelitian
Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat menerapkan akan pentingnya
kesadaran terhadap sampah dan lingkungan, serta menjadi landasan yang kuat
bagi pengembangan berbagai penelitian mengenai polimer dan bahan bakar
yang dapat digunakan untuk menghasilkan sumber bahan bakar terbarukan di
Laboratorium Kimia Material Jurusan Kimia FMIPA Unand.
3