DESTILASI BAHAN BAKAR CAIR DARI PIROLISI

DESTILASI BAHAN BAKAR CAIR DARI PIROLISIS PLASTIK
CAMPURAN PADA TEMPERATUR 450OC TERSELEKSI

Program Studi Teknik Kimia Universitas Ahmad Dahlan
Kampus III UAD, Jl. Prof Soepomo, Janturan, Warungboto, Yogyakarta
Abstract
Waste of plastics has become a major issue to environment lately. Since it invented in 1907 plastic
has become most used component on our daily lives. Plastic has many adavantages compared to other
materials. In general plastic has a low density, light, varying strength and low manufacturing cost.
However, plastic cannot degraded naturally and when not used anymore it will pollute the
enviroment. One of method to degrade plastic is pyrolysis. In this method plastic will degrade to
hydrocarbon which can used as liquid fuel. Pyrolysis of plastic occurs at high temperature of about 400 oC
under an free oxygen environment and produces small moleculer weight molecules. This research was
conducted to determine the composition products of pyrolysis selective plastic at 450 oC in previous research.
The method which used to separate products of pyrolysis is distillation with temperature between 50 oC to
240oC to obtain liquid fuel as products of pyrolysis plastic.
The results of this research were the distillate at 190oC,220oC and 240oC with volume,4,7 mL,5,0 mL
and 4,9 mL. And the most products component of pyrolysis plastic in previous research was obtain at 190 oC,
220oC and 240oC.
Keyword : Pyrolysis, Plastic, Fuel


Pendahuluan
Plastik saat ini merupakan salah satu bahan yang tidak dapat dipisahkan dari kehidupan sehari-hari.
Hal ini dikarenakan plastik memiliki sifat unggul seperti ringan tetapi kuat, transparan, tahan air serta
harganya relatif murah dan terjangkau oleh semua kalangan masyarakat [1]. Di Indonesia, kebutuhan
kemasan yang terus meningkat dari kalangan industri membuat industri plastik terus bertumbuh. Bahan baku
plastik yang biasa dibutuhkan pasar, adalah polietilena (PE) dan polipropilena (PP). Untuk konsumsi plastik
jenis PE, tahun lalu mencapai 800.000 ton: Adapun konsumsi plastik PP mencapai sebesar 900.000 ton [2].
Namun dibalik semua kelebihannya, bahan plastik memiliki masalah setelah barang tersebut tidak
digunakan lagi. Barang berbahan plastik tidak dapat membusuk, tidak dapat menyerap air, maupun tidak
dapat berkarat, dan pada akhirnya tidak dapat diuraikan/didegradasi dalam tanah sehingga menimbulkan
masalah bagi lingkungan [3].
Maka dari itu diperlukan tindakan untuk mengurangi jumlah sampah terutama plastik. Melihat dari
sifat penyusun plastik yang tersusun dari komponen hidrokarbon minyak bumi, maka limbah plastik sangat
berpotensi untuk dikonversi menjadi BBM. Teknik yang digunakan untuk mengembalikan material plastik
tersebut adalah dengan cara pemecahan rantai karbon atau polimer sehingga menjadi hidrokarbon. Pada
penelitian ini untuk dekomposisi tersebut digunakan teknik pirolisis. Pirolisis yaitu pemanasan pada kondisi
bebas oksigen. Dalam proses pirolisis komponen organik dalam bahan dapat menghasilkan produk cair dan
gas yang dapat berguna sebagai bahan bakar atau sumber bahan kimia [4].
Landasan Teori
Pirolisis plastik merupakan proses thermal cracking dari polimer bermassa molekul tinggi tanpa

adanya oksigen dan menghasilkan senyawa bermassa molekul rendah. Umumnya limbah plastik hanya
dibuang atau dibakar (inceneration). Namun kedua hal tersebut tidak menyelesaikan masalah limbah plastik
karena keterbatasan lahan dan sifat plastik yang tidak mudah terdegadrasi. Sementara pembakaran pada suhu
rendah akan menghasilkan zat beracun yang berbahaya bagi kesehatan [5].

HDPE, LDPE, PP dan PS merupakan polimer turunan dari hidrokarbon dan memiliki nilai energi
yang mirip dengan komponen penyusunnya. Berikut adalah perbandingan jumlah energi dalam plastik
dengan bahan bakar
Tabel 1. Perbandingan Jumlah Energi dalam Plastik dengan Bahan Bakar [6]
Material
Polietilen
Polipropilen
Polistiren
Polivinil

Nilai
( MJ/kg)
46.3
46.4
41.4

18.0

Kalori

klorida
Batu bara
LPG
Kerosene
Diesel
Light Fuel Oil
Heavy
Fuel

24.3
46.1
43.4
43.0
41.9
41.1


Oil

Pirolisis plastik pada umumnya terjadi pada temperatur ± 400 oC. Pada temperatur tersebut rantai
utama (C-C) dari plastik akan putus sehingga menjadi rantai yang lebih pendek dan akhirnya menjadi
hidrokarbon cair dan gas pada temperatur ruangan. Rantai utama dapat putus dengan cara dekomposisi acak
dan depolimerisasi. Dekomposisi acak memutus rantai utama secara acak, contohnya terjadi pada PE dan PP,
sedangkan depolimerisasi memutus rantai utama menjadi monomer awalnya. Contohnya terjadi pada PS dan
PMMA [7].
Produk proses pirolisis dapat menjadi bermacam-macam komponen. Terdapat lebih dari seratus
komponen hidrokarbon termasuk paraffin, olefin, napthene dan senyawa aromatis yang dapat menjadi
produk proses pirolisis plastik. Parafin merupakan hidrokarbon jenuh dengan rantai lurus atau bercabang.
Olefin hampir sama dengan paraffin namun memiliki ikatan rantai rangkap 2 dalam strukturnya. Napthene
merupakan hidrokarbon jenuh namun memiliki gugus cincin dalam strukturnya. Senyawa aromatis
mengandung gugus cincin benzene dalam strukturnya. Secara keseluruhan senyawa tersebut digunakan
sebagai bahan bakar. Berikut adalah tabel senyawa hidrokarbon di dalam bahan bakar pada umumnya [8].

Fuels
Hidrok
arbon


Tabel 2. Komponen Hidrokarbon dalam Bahan Bakar
L
Pe
Ker
Di
PG
trol
osene
esel
C3
C4
C12
C12
to C4
to C12
to C15
to C24

Heavy
Fuel Oil

C12 to C70

Metodologi
Penelitian dilakukan di Laboratorium Universitas Ahmad Dahlan, Yogyakarta. Bahan penelitian
yang digunakan dalam penelitian ini adalah hasil pirolisis plastik campuran terseleksi pada temperatur 450 oC
dari hasil penelitian sebelumnya. Sementara alat penelitian berupa serangkaian alat destilasi seperti gambar di
bawah ini.

Keterangan :
4
5
3

1. Analog volt regulator
2. Heating rantle
3. Labu leher tiga
4. Termometer
5. Kondenser
6. Gelas Ukur


1
2

6

Gambar 1. Skema Alat Penelitian

Temperatur dibatasi mulai 50oC hingga 240oC dengan interval kenaikan 10oC untuk mendapatkan
sampel bahan bakar cair. Asap cair pirolisis sebanyak 100 mL dimasukkan ke dalam labu leher tiga,
kemudian dilakukan isolasi disetiap sambungan rangkain alat destilasi. Setelah rangkaian selesai, temperatur
cairan diset 50oC menggunakan regulator voltase. Setelah temperature 50 oC tercapai, keadaan tersebut
dipertahankan selama 30 menit untuk mengetahui ada tidaknya komponen yang terpisah, jika tidak ada
komponen yang menguap dan mengembun maka dilanjutkan melakukan destilasi pada temperatur 60 oC dan
seterusnya hingga 240oC.
Hasil dan Pembahasan
Dari penelitian diperoleh destilat pada temperatur 190 oC,220oC dan 240oC sebanyak masing masing
dengan total volume 4,7 mL, 5,0 mL dan 4,9 mL. Berikut adalah grafik jumlah volume dalam satuan waktu
pada setiap temperatur.

5

4.5
Volume Distlat (mL)

4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0

0

5

10

15


20

25

30

Waktu (menit)

Volume Distlat (mL)

Grafik 1. Hubungan volume distilat terhadap waktu pada temperatur 190oC

5.5
5
4.5
4
3.5
3
2.5

2
1.5
1
0.5
0

0

5

10

15

20

25

30


Waktu (menit)
Grafik 2. Hubungan volume distilat terhadap waktu pada temperatur 220oC

6

Volume Distlat (mL)

5
4
3
2
1
0

0

5

10

15

20

25

30

Waktu (menit)

Volume Distlat (mL)

Grafik 3. Hubungan volume distilat terhadap waktu pada temperatur 240oC

5.5
5
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0

190 c
220 c
240 c

0

5

10

15

20

25

30

Waktu (menit)

Grafik 7. Hubungan volume distilat terhadap temperatur distilasi
Dari grafik diatas dapat disimpulkan bahwa fraksi terbanyak dari pirolisis plastik campuran
terseleksi pada temperatur 450oC adalah komponen hidrokarbon yang memiliki titik didih 190 oC, 220oC dan
240oC. Destilat dari hasil penelitian kemudian diuji dengan GCMS sebagai berikut.

Gambar 1. Hasil Analisis GCMS pada suhu 190oC
Tabel 3. Keterangan Hasil Analisis GCMS pada suhu 190oC
Peak #
30
29
23
22
19
11
10
18
39
16
41

Area %
10,8
8,02
6,35
5,9
4,58
4,4
4,04
3,51
3,22
2,79
2,7

Gambar 7. Peak # 30 Pemurnian GCMS pada Suhu 190oC
Dari gambar grafik diatas diketahui bahwa peak komponen terbesar terdapat pada peak 30 yaitu
sebesar 10.80%. Dan dari hasil mass chromatoghraphy komponen hits paling atas 2,4 dimethyl 1heptane
dengan nilai SI:90. Dari data diatas dapat disimpulkan bahwa komponen utama destilat pada temperatur
190oC adalah2,4 dimethyl 1heptane sebesar 10.80% dari total destilat.

Gambar 8. Hasil Analisis GCMS pada Suhu 220oC
Tabel 4. Keterangan Hasil Analisis GCMS pada Suhu 220oC

Gambar 10. Peak # 33 Pemurnian
Dari gambar grafik diatas
terbesar terdapat pada peak 33
hasil
mass
chromatoghraphy
dimethyl 1heptane dengan nilai
disimpulkan bahwa komponen
220oC adalah2,4 dimethyl 1heptane

Peak #
33
32
25
44
69
47
24
36
45
72
21

Area %
10,85
8,2
4,77
4,57
4,14
4,07
3,99
3,44
3,36
2,89
2,64

GCMS pada Suhu 220oC
diketahui bahwa peak komponen
yaitu sebesar 10.85%. Dan dari
komponen hits paling atas 2,4
SI:90. Dari data diatas dapat
utama destilat pada temperatur
sebesar 10.85% dari total destilat.

Gambar 11. Hasil Analisis GCMS pada Suhu 240oC
Tabel 5. Keterangan Hasil Analisis GCMS pada Suhu 240oC
Peak #
29
28
65
68
39
42
87
40
89
32

Area %
8,04
5,56
5,16
4,32
4,09
3,95
3,35
3,19
2,83
2,75

22

2,74

Gambar 13. Peak # 29 Pemurnian GCMS pada Suhu 240oC
Dari gambar grafik diatas diketahui peak komponen terbesar terdapat pada peak 29 yaitu sebesar
8.04%. Dan dari hasil mass chromatoghraphy komponen hits paling atas 2,4 dimethyl 1heptane dengan nilai
SI:90. Dari data diatas dapat disimpulkan bahwa komponen utama destilat pada temperatur 240 oC adalah2,4
dimethyl 1heptane sebesar 8,04% dari total destilat.
Kesimpulan dan Saran

Berdasarkan penelitian yang dilakukan dalam proses destilasi pyrolisis plastik terseleksi dapat dibuat
kesimpulan bahwa, pada suhu 190oC dengan waktu destilasi 30 menit didapat 4,7 ml, pada suhu 220 oC
dengan waktu destilasi 30 menit didapat 5 ml, pada suhu 240 oC dengan waktu destilasi 30 menit didapat 4,8
ml dan dari suhu 190oC, 220oC, 240oC dalam hasil analisis GCMS mengandung senyawa 2,4 dimetyl 1
heptane
Daftar Pustaka
1.

Resalina, M.F., Basa, S.M.Dt., Yetri, Y. 2013. Pengaruh Penambahan Serbuk Gelatin Terhadap Sifat
Mekanik dan Biodegradibilitas Plastik Campuran Polietilen Tereftalat Bekas dan Pati Sagu. JURNAL
FISIKA UNAND. (2)1: 26-32
2. -2015. Bisnis Makan dan Otomotif Dongkrak Bisnis Industri Plastik. www.kemenperin.go.id, 17 Juni
3. Ermawati, R. 2011. Konversi Limbah Plastik Sebagai Sumber Energi Alternatif. JURNAL RISET
INDUSTRI. (5)3: 257-263
4. Nugraha, M.F., Wahyudi, A., Gunardi, I. 2013. Pembuatan Fuel dari Liquid Hasil Pirolisis Plastik
Polipropilen Melalui Proses Reforming Dengan Katalis NiO/Γ-Al2O3. JURNAL TEKNIK POMITS.
(2)2: 299-302
5. Demirbas, A. 2004, Pyrolysis of Municipal Plastic Waste for Recovery of Gasoline Range Hydrocarbon.
JOURNAL OF ANALYTICAL AND APPLIED PYROLYSIS. 72(1): 97-102
6. Baines, T. 1993. New Zealand Energy Information Handbook, ed J.T Baines, Taylor Baines and
Association, Christchruch
7. Mikata, N., Takeuchi, T., Hashimoto, S., Nishiyama, H. 1996. Research in Thermal Cracking Properties
of Waste Plastics. NIPPON STEEL TECHNICAL REPORT. No 70: 45-53
8. Scheirs, J. 2006. Overview of Commercial Pyrolysis Process for Waste Plastics. John Wiley & Sons,
Edithvale Australia

Dokumen yang terkait

ANALISIS KARAKTERISTIK MARSHALL CAMPURAN AC-BC MENGGUNAKAN BUTON GRANULAR ASPHALT (BGA) 15/20 SEBAGAI BAHAN KOMPOSISI CAMPURAN AGREGAT HALUS

14 283 23

PENGARUH KONSENTRASI TETES TEBU SEBAGAI PENYUSUN BOKASHI TERHADAP KEBERHASILAN PERTUMBUHAN SEMAI JATI (Tectona grandis Linn f) BERASAL DARI APB DAN JPP

6 162 1

ANALISIS ISI LIRIK LAGU-LAGU BIP DALAM ALBUM TURUN DARI LANGIT

22 212 2

INTERVENSI OBAT NEUROPROTEKTIF DITINJAU DARI PERBAIKAN GCS DAN CER TERHADAP PASIEN CVA Hemorrhagic DI RSD dr. SOEBANDI JEMBER

1 82 18

JUMLAH DANA DAN KREDIT DARI BANK TABUNGAN MENJADI BANK UMUM PADA PT. BANK TABUNGAN NEGARA ( PERSERO ) CABANG DENPASAR

3 91 12

KADAR TOTAL NITROGEN TERLARUT HASIL HIDROLISIS DAGING UDANG MENGGUNAKAN CRUDE EKSTRAK ENZIM PROTEASE DARI LAMBUNG IKAN TUNA YELLOWFIN (Thunnus albacares)

5 114 11

KARAKTERISASI DAN PENENTUAN KOMPOSISI ASAM LEMAK DARI HASIL PEMURNIAN LIMBAH PENGALENGAN IKAN DENGAN VARIASI ALKALI PADA ROSES NETRALISASI

9 139 85

STUDI PERBANDINGAN HASIL BELAJAR DAN KETERAMPILAN PROSES SAINS DITINJAU DARI PENGGUNAAN MODEL PEMBELAJARAN BERBASIS TEKNOLOGI INFORMASI DAN KOMUNIKASI

6 77 70

ANALISIS HASIL BELAJAR FISIKA SISWA SMP DITINJAU DARI SKILL ARGUMENTASI ILMIAH SISWA PADA PEMBELAJARAN EKSPERIMEN DI LABORATORIUM NYATA DAN MAYA

4 85 57

PENGGUNAAN BAHAN AJAR LEAFLET DENGAN MODEL PEMBELAJARAN THINK PAIR SHARE (TPS) TERHADAP AKTIVITAS DAN HASIL BELAJAR SISWA PADA MATERI POKOK SISTEM GERAK MANUSIA (Studi Quasi Eksperimen pada Siswa Kelas XI IPA1 SMA Negeri 1 Bukit Kemuning Semester Ganjil T

47 275 59