Limbah Kaca - PKM Center UNS

USULAN PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA
JUDUL
Katalisator dari “Limbah Kaca” pada Konversi “Limbah Gelas
Plastik” dengan Situs Aktif Logam Ni berbasis Green Energy
BIDANG KEGIATAN
PKM PENELITIAN
Diusulkan Oleh:
Arum Putri Prameswari
(M0312013/2012)
Nanda Pratiwi
(M0312048/2012)
Rahmat Jaya Eka Syahputra
(M0312058/2012)
Anis Robi Astuti
(M0313009/2013)
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
ii
DAFTAR ISI
Halaman Sampul
Halaman Pengesahan ............................................................................................. ii
Daftar Isi................................................................................................... ............... iii
Ringkasan ................................................................................................................ v
BAB 1 Pendahuluan
A. Latar Belakang ..................................................................................... 1
B. Permasalahan yang akan diteliti ............................................................ 2
C. Tujuan Khusus ...................................................................................... 2
D. Urgensi Penelitian ................................................................................. 2
E. Target Temuan ...................................................................................... 3
F. Luaran yang diharapkan ........................................................................ 3
G. Manfaat Penelitian ................................................................................ 3
BAB II Tinjauan Pustaka
a. Polipropilen .......................................................................................... 4
b. Silika..................................................................................................... 4
c. Montmorilonit ...................................................................................... 4
d. Katalisator ............................................................................................ 4
e. Pirolisis.................................................................................................. 6
BAB III Metode Penelitian
A. Waktu dan Tempat Pelaksanaan ........................................................... 6
B. Bahan dan peralatan .............................................................................. 6
C. Prosedur Penelitian................................................................................ . 6
BAB IV
iii
A. Anggaran Biaya ..............................................................................................9
B. JadwalKegiatan.............................................................................................. 9
Daftar Pustaka ............................................................................................................. 9
Lampiran – Lampiran
1. Identitas Ketua Anggota dan Anggota .................................................. 11
2. Data Pembimbing …………………………………………………….. 17
3. Justifikasi Anggaran Kegiatan .............................................................. 24
4. Susunan Organisasi Tim dan Pembagian Tugas ................................... 26
5. Surat Pernyataan Ketua Peneliti ............................................................ 27
iv
RINGKASAN
Populasi limbah gelas plastik dan kaca dari tahun ketahun semakin meningkat,
namun terkendala oleh terbatasnya kemampuan recycle. Limbah gelas plastik
mengandung polipropilen, yakni senyawa polimer hidrokarbon termoset. Padahal
limbah ini berpotensi menjadi fuel dengan metode pirolisis. Pirolisis atau thermal
decomposition adalah metode pemanasan untuk memutus rantai polimer menjadi
rantai sederhana. Proses ini efektif pada suhu 300-500°C, namun diperlukan
katalisator untuk mengoptimalkan dekomposisi polipropilen. Katalisator
memungkinkan adanya probabilitas mekanisme reaksi lain yang dapat
menurunkan energi aktivasi, sehingga dalam waktu singkat yield dapat optimum.
Limbah gelas kaca yang kurang diminati dapat menjadi alternatif katalis, karena
terdapat sekitar 72% kandungan silika (SiO2). Silika merupakan katalis yang
selektif namun kurang aktif. Montmorilonit dapat meningkatkan kinerja silika
dengan mengkompositkan keduanya dalam perbandingan tertentu. MontmorilonitSiO2 bertindak sebagai pengemban saat interaksi dengan substart dengan bantuan
logam. Logam ini akan membantu memutuskan ikatan hidrogen pada rantai.
Logam Ni menjadi primadona sebagai katalis ekonomis dengan work function
tinggi. Logam Ni dapat memperluas sisi aktif permukaan, besar luas permukaan,
maka kontak yang terjadi antara zat-zat yang bereaksi juga bertambah banyak,
sehingga kecepatan reaksi juga bertambah besar pula. Katalis Ni/SiO2montmorilonit dapat menjadi akternatif katalis dalam proses hydrocraking
polipropilen. Pengujian katalis dilakukan untuk mengetahui pengaruh katalis
terhadap aktivitas katalitik proses pirolisis dengan GC, GC-MS, SAA, XRD, dan
XRF. Sehingga selain meningkatkan kegunaan limbah gelas plastik dan kaca, juga
dapat meningkat serta konversi polipropilen dan menanggulangi krisis bahan
bakar.
Kata kunci :Limbah gelas plastik, Limbah kaca, Pirolisis, Katalisator
v
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG MASALAH
Penggunaan plastik dari tahun ketahun terus meningkat, sampai tahun
2015 diperkirakan 15.000 ton limbah plastik terbuang sia-sia. Seperti yang di
lansir ilmuwan asal Universitas Georgia, Dr Jenna Jembeck, apabila jumlah
sampah plastik diakumulasikan dari tahun ini sampai 2025, sedikitnya 155 juta
ton plastik akan beredar di lautan. Sebagian besar limbah tersebut merupakan
polypropilen, polystirena, polyethylene terephtalate, dan polyvinil chlorida.
Meskipun telah gencar publikasi go green, banyak produsen dan konsumen
belum mampu dalam mengganti plastik menjadi biodegredable.
Salah satu jenis plastik yang menarik untuk didaur ulang adalah
polypropylen (PP). PP merupakan plastik yang memiliki titik lebur tinggi,
komersil sebagai wadah minuman. PP mengandung polimer termo plastik rantai
hidrokarbon. PP dapat dipecah rantai karbonnya melalui proses pemanasan
melebihi suhu leburnya (pirolisis) serta reforming (Nugraha et al, 2013). Namun
proses ini memerlukan katalisator untuk memecah rantai polimer menjadi
monomer.Hasil pirolisis ini dapat menjadi alternatif solusi menanggulangi
pembatasan pasokan minyak, terutama di Indonesia.
Limbah lain yang belum termanfaatkansecara optimal yakni limbah kaca.
Limbahyang berasal dari botol minuman, bahan bangunan, elektronik dan
peralatan rumah tangga. Tercatat sebanyak 0,7 juta ton per tahun limbah kaca
dibuang percuma tanpa solusi, hanya beberapa orang yang melakukan recycle
(Ministry of Environment, 2008). Limbah kaca sulit terurai karena mengandung
senyawa silika (SiO2) sebanyak 70% campuran(Coleman et al., 2013), adapun
pada limbah kaca jenis clear glass terdapat 72% kandungan silika (Setiawan,
2006), sehingga banyak peneliti memanfaatkan sebagai bahan campuran beton
(Ali,2012), filter pembuatan paving block (Jasmin dan Daniel, 2014), bahkan
hingga kerajinan daur ulang.
Silika dalam limbah kaca dapat dikompositkan dengan montmorilonit.
Montmorilonit mengandung mineral alumina oktahedral dan silika tertrahedral
yang sangat baik sebagai katalisator. Kemampuan aktivitas katalitik silika dapat
meningkat dengan penambahan montmorilonit. Logam Ni sering digunakan untuk
pemutusan hidrokarbon, selain itu harga murah, karena daya disosiasi cukup
tinggi dan work function tinggi. Logam ini bertindak sebagai situs aktif yang
dibutuhkan untuk meningkatkan sisi aktif substrat, serta memperkecil sisi non
aktif, dengan demikian efisiensi produk meningkat. Ni yang diembankan pada
SiO2-Montmorilonit dapat mentransfer elektron hingga terjadi adsorbsi fisika dan
2
kimia. Logam Ni juga mengadsorpsi gas hidrogen pada permukaannya dan
mengaktifkan ikatan hidrogen-hidrogennya, sehingga gas hidrogen menjadi lebih
mudah bereaksi (Rodiansono et al, 2007). Sehingga ikatan double pada
polipropilena dapat lepas, pembentukan monomer semakin cepat.
1.2.PERMASALAHAN YANG DITELITI
Volume limbah plastik di dunia masih sangat tinggi, situs berita Gresnew
(2015) memberitakan pada survey 2010 sebanyak 8 juta ton sampah plastik
makanan dan botol di buang kelautan, diperkirakan jumlahnya akan naik sepuluh
kali lipat tiap tahunnya. Di Indonesia, Kementerian Lingkungan hidup (2012)
menyebutkan rata-rata penduduk Indonesia menghasilkan sekitar 2,5 liter sampah
per hari atau 625 juta liter dari jumlah total penduduk, untuk produksi sampah
plastik mencapai 5,4 juta ton per tahun. Permasalahan ini timbul akibat perilaku
manusia yang belum bisa mengurangi pemakaian plastik dan kaca. Walaupun
demikian banyak upaya menanggulangi penumpukan limbah ini, namun tidak
akan bertahan lama.Salah satu upaya dengan proses pirolisis limbah gelas
polipropilen untuk menghasilkan fuel.Fuelini memilikibesaran densitas minyak
yang memenuhi syarat spesifikasi bensin komersil pertamina (Syahputra, 2015).
Standar bensin komersial pertamina sesuai keputusan Direktur Jendral Minyak
dan Gas Bumi No. 3674 K/24/DJM/2006 memiliki densitas (60oF) 715 – 780
kg/m3.
Sementara itu, pengolahan limbah kaca masih kurang diminati, padahal
kaca jenis clear glass mengandung ±70% Silika (SiO2). Silika tersebut dapat
bertindak sebagai katalisator yang selektif, namun aktivitasnya rendah
Montmorilonit dari pecahan genteng bersifat active catalizator , sehingga paduan
monmorilonit dengan kaca diharapkan dapat meningkatkan efisiensi SiO2 dalam
pemutusan polimer dengan Ni sebagai situs aktif.
1.3.TUJUAN KHUSUS
Adapun tujuan khusus dari penelitian ini adalah:
1. Memanfaatkan limbah kacayang mengandung SiO2 sebagai katalisator
konversi limbah gelas plastik menjadi fuel.
2. Mengetahui pengaruh komposit dari limbah kaca dan pecahan genteng
yang mengandung SiO2-Montmorilonit terhadap situs aktif Ni.
1.4.URGENSI PENELITIAN
Penggunaan bahan plastik dan kaca tidak seimbang dengan
pengolahan limbahnya. Limbah ini dikategorikan non- biodegradable yang
dapat terurai lebih dari 100 tahun. Peningkatan limbah dapat menimbulkan
dampak serius bagi ekosistem lingkungan. Laura (2013) menyatakan kandungan
plastitizer, microbials ( zat anti mikroorganisme) bila terkontaminasi dengan alam
dapat membahayakan makhluk hidup. Oleh karena itu, diperlukan upaya untuk
3
menanggulangi overload limbah, salah satunya dengan memanfaatkan kandungan
kimianya. Limbah gelas plastik mengandung polipropilen yang dapat diolah
menjadi bahan bakar, untuk meningkatkan nilai pembakaran diperlukan
katalisator hidrocracking. Selain itu ada limbah kaca dengan kandungan silika
tinggi belum termanfaatkan dengan baik, padahal kandungan mineralnya tersebut
dapat dimanfaatkan sebagai katalis. Montmorilonit dari pecahan genteng
merupakan mineral liat aluminosilikat yang biasa digunakan sebagai
reinforcement dan penyangga katalis dalam industri. Sifat montmorilonit dengan
kemampuan katalisator tinggi dapat meningkatkan kinerja SiO2. Komposit
Montmorilonit- SiO2 dari limbah kaca jenis clear glass dan pecahan genting
sebagai Katalisator Ni/Montmorilonit-SiO2 diharapkan dapat menurunkan
energi aktivasi dan termal, serta membantu menanggulangi limbah kaca dan
plastik, serta memberi solusi bagi kelangkaan BBM.
1.5. TEMUAN YANG DITARGETKAN
1. Dihasilkan katalis Ni/SiO2-Montmorilonit
2. Katalis Ni/SiO2-Montmorilonit dapat meningkatkan konversi limbah gelas
plastik menjadi fuel.
1.6. KONTRIBUSI
Penelitian ini diharapkan mampu memberi solusi penanggulangan limbah
non-degredable serta memotivasi peneliti dalam pengembangan katalisator
minyak. Sehingga dapat meningkatkan kemajuan IPTEK baik dalam lingkup
nasional maupun internasional.
1.7.LUARAN YANG DIHARAPKAN
Adapun luaran yang diharapkan dalam penelitian ini adalah:
1. Publikasi dalam Indonesian Journal of Cemistry maupun seminar baik
nasional kimia di UNY atau internasional (11th Join Conference in
Chemistry),
2. Paten produk dan katalis.
1.8.MANFAAT
Penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat untuk menanggulangi limbah
plastik dan kaca. Limbah kaca berpotensi sebagai katalisator apabila ditambah
montmorilonit dan Ni sebagai pengemban dapat meningkatkan efisiensi konversi
limbah gelas platik menjadi fuel. Diharapkan hasil penelitian ini dapat menjadi
alternatif katalis bahan bakar.
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Polipropilen
Polipropilen adalah senyawa polimer hidrokarbon berstruktur banyak rantai
propilen -(CH2=CH2-CH3)-. Rantai polipropilen tersusun dari daerah kristalin
dan bagian lain membentuk daerah amorf (cowd MA, 1991). Dekomposisi
polipropilen terjadi di suhu 360°C,380°C dan 400°C (Kiran dan Gillham, 1976)
dengan temperatue glass transition dan crystallin melting -20°C dan 170°C
(Craig dan Marcelo,2012). Mekanisme degradasi termal polipropilen yakni
diawali pembuatan monomer melalui polimerisasi Radikal primer dan sekunder.
Kemudian reaksi perpindahan radikal intra molekular akan menghasilkan radikal
tersier. Telah banyak peneliti yang mengembangkan polipropilen dari limbah
plastik menjadi minyak. Terbukti, banyaknya plastik yang terurai 60%
hidrokarbon cair (Ermawati, 2011).
2.2. Silika (SiO2)
Silika merupakan senyawa yang terdiri dari unsur oksigen dan silikon. Silika
banyak dimanfaatkan sebagai Silika tidak reaktif terhadap Cl2, H2, asam dan
resisten suhu tinggi namun mudah diserang oleh HF, flour, hidroksi alkali (Cotton
dan Wilkinson, 1988). Salah satu yang mengandung silika adalah kaca yang
dijelaskan dalam Tabel 1 berikut (Setiawan,2006) :
Tabel 1. Komposisi kimia Gelas
Jenis Kaca
Clear Glass Amber
Glass Green Glass
(%)
(%)
(%)
SiO2
73,2-72,4
71,0-72,4
71,27
Al2O3
11,7-1,9
1,7-1,8
2,22
Na2O + K2O 13,6-14,1
13,8-14,4
13,06
CaO+ MgO 10,7-10,8
11,6
12,17
Mineral lain 0,24-0,29
0,43-0,45
1,28
Pyrex Glass
(%)
81
2
4
15,72-16,72
2.3. Montmorilonit
Montmorilonit banyak terdapat dalam clay, strukturnya terdiri dari
oktahedral dan tetrahedral. Adanya ikatan antar atom memungkinkan air atau
molekul lain masuk ke salam struktur montmorilonit. Penyebaran muatan negatif
pada permukaan struktur menyebabkan penyerapan kation ion logam maupun
organik, proses ini disebut sisi aktif.Kation logam yang sering digunakan sebagai
katalis adalah Al3+, Fe3+, Cr3+, Zn2+, Mg2+, Ni2+, Cu2+ and Co2+. Logam ini dapat
5
terdisosiasi dalam molekul air mengikuti hukum Brondsted Lawry (Montana,
2012).
2.4. Katalis
Katalis adalah suatu substansi yang dapat mempercepat reaksi dengan
mengalami perubahan selama reaksi dan dihasilkan kembali pada akhir reaksi.
Katalis nikel mampu mengadsorpsi gas hidrogen pada permukaannya saja dan
mengaktifkan ikatan hidrogen-hidrogennya, sehingga gas hidrogen menjadi lebih
mudah bereaksi. Semakin luas permukaan logam katalis, maka akan semakin
banyak gas hidrogen yang diserap (Gambar 2.3). Demikian pula dengan semakin
besar luas permukaan, maka kontak yang terjadi antara zat-zat yang bereaksi juga
bertambah banyak, sehingga kecepatan reaksi juga bertambah besar pula (Hart,
2004 dalam Mulyaningsih, 2012).
Gambar 2.3. Mekanisme katalisis heterogen pada reaksi hidrogenasi ikatan
rangkap pada alkena (Rifan, 2008)
Umumnya, logam transisi diembankan pada padatan yang memiliki luas
permukaan besar untuk menjamin meratanya distribusi logam sehingga
mengefektifkan terjadinya interaksi logam katalis dan gas pada saat proses
katalisis terjadi. Dari beberapa logam yang ada, logam nikel adalah salah satu
logam yang secara ekonomis menguntungkan bagi dunia industri yang
menggunakan proses hydrocracking karena harganya yang relatif murah Molekul
terlepas dari permukaan katalis Menyediakan ruang pada permukaan katalis untuk
adsorbsi selanjutnya Salah satu ujung molekul lepas dari permukaan katalis
Molekul hidrogen yang lain juga teradsorbsi dan putus menjadi atom Atom
hidrogen membentuk sebuah ikatan dengan karbon Molekul alkena teradsorbsi
pada permukaan nikel nikel Molekul hidrogen teradsorbsi dan putus menjadi 17
dibandingkan logam lain seperti Pt dan Cu. Selain itu, logam nikel juga
6
mempunyai
harga
work
functionnomor 2 setelah Pt, sehingga
harga work function dari Ni lebih
besar daripada Cu, Pd, dan logamlogam transisi lain. Tabel 2.2 berikut
menunjukkan
harga
work
functionbeberapa logam transisi.
Tabel 2.2. Harga work function
beberapa logam transisi Unsur
Work function (kJ/mol)
2.5. Pirolisis
Pirolisis adalah proses pemanasan material organik agar dapat
terdekomposisi pada kondisi tertutup. Pirolisis dalam minyak dapatdiartikan
sebagai hidrocracking dimana material akan terdekomposisi menjadi molekul yang
lebih kecil. Katalis harus memiliki kriteria, yakni terdiri dari metal ( Co, Ni, V,
Mo, Pt dan yang lain) sebagai katalisis reaksi hidrogenasi(Eman, 2013). Telah
dilakukan penelitian (Syahputra, 2015) mengenai konversi limbah menjadi bahan
bakar dengan menggunakan pirolisis.
Pirolisis tidak hanya teknologi konversi yang independen namun juga
gasifikasi dan pembakaran, yang melibatkan degradasi termal dari inisiasi bahan
bakar padat menjadi gas dan cair. Hasil yang diperoleh berupa asap cair, minyak,
ter dan arang (Jahirul, 2012).
BAB III
METODE PENELITIAN
3. 1. TAHAPAN PENELITIAN
3. 1. 1. Tempat Penelitian
Penelitian ini akan dilaksanakan di laboratorium penelitian Jurusan Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret.
3. 1. 2. Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah peralatan gelas,
neraca analitik, furnace, saingan, pengaduk magnetik, kompor listrik, penangas.
Sedangkan Bahan limbah kaca bening (clear glass) dan gelas plastik PP diperoleh
dari pemukiman dan tempat pembuangan sampah disekitar Solo. Pecahan genting
diperoleh dari desa produksi batu bata di Gunung kidul. Kemudian NaOH pa E
Merck, akuades, HCl pa E Merck, NaCl pa E Merck, dan NiCl2 pa E Merck.
3. 1. 3. Preparasi Montmorilonit
7
Pecahan genteng ditumbuk hingga halus kemudian diayak pada 250 mesh.
Lalu dikeringkan di bawah sinar matahari hingga kandungan air hilang. serbuk
genteng di impregnasi pada suhu.
3. 1. 4. Ekstraksi Silika (SiO2)
Silika (SiO2) di ekstrak dari limbah kaca yang telah dibersihkan dan
dikeringkan. Kemudian didestruksi hingga menjadi halus dan diayak dengan
saringan 80-100 mesh. Sebanyak 100 gram serbuk kaca halus ditambahkan 300
mL NaOH 3 M lalu diaduk dan dipanaskan hingga sebagian besar air menguap.
Campuran kemudian dipanaskan dalam furnace pada suhu 400°C selama 4 jam.
Padatan natrium silikat yang dihasilkan kemudian ditambahkan akuades sebanyak
500 mL dan diaduk dengan magnetic stirrer selama kurang lebih 3 jam pada suhu
100°C lalu disaring sehingga diperoleh filtrat berupa larutan natrium silikat
(Safitri, 2012). Sejumlah HCl ditambahkan pada Na2SiO3, kemudian ditambah
garam NaCl hingga terbentuk SiO2.H2O
3. 1. 5. Komposit SiO2-Montmorilonit
Komposit katalis dilakukan untuk mengetahui efektifitas penambahan
komponen dengan 3 macam variasi.
3. 1. 6. Penambahan Ni
Logam Ni ditambahkan ke dalam komposit katalis NaSiO2-Montmorilonit
dengan 3 macam variasi.
3. 1. 7. Preparasi Katalis
SiO2.H2O ditambah Monmorilonit padat dengan perbandingan tertentu.
Digunakan larutan NiCl2 sebagai pelarut dalam impregnasi. Suhu di kontol
sampai 75oC selama 3 jam dengan pengadukan berkala hingga terbentuk pasta.
Selanjutnya pasta dikeringkan dengan rotary evaporator. Pasta kering dikalsinasi
pada suhu 550oC selama 4 jam dengan aliran gas N2 10 mm/menit.
3. 1. 8. Proses Pirolisis/uji katalitik
Dua kilogram sampel dan katalis ditempatkan ke dalam reaktor, kemudian
dialiri gas nitrogen selama 30 menit sebelum proses pirolisis. Kemudian sampel
dan katalis tersebut di panaskan sampai suhu 400-500o C. Uap yang terbentuk
dikondensasikan dengan air pendingin dan ditampung dalam suatu wadah.
3. 1. 9. Analisa GC-MS
Analisa GCMS dilakukan untuk mengidentifikasi senyawa–senyawa yang
terdapat pada kromatogram GC berdasarkan senyawa–senyawa yang
teridentifikasi pada hasil analisa GC-MSnya
3. 1. 10. Analisa XRD dan XRF
Masing-masing material seperti Montmorilonit, SiO2,SiO2-Monmorillonit,
Ni/SiO2-Montmorilonit diuji karakterisasi kristalinitas, dan kandungan mineral.
Analisis kualitatif difraksi sinar-X serbuk dapat dilakukan dengan menggunakan
database yang ada pada PCPDFWIN (Powder diffraction file). Sedangkan analisis
8
lebih lanjut dilakukan dengan menggunakan program komputer yaitu dengan
menggunakan metode Le Bail.
3. 2. INDIKATOR CAPAIAN
Indikator capaian dari penelitian ini adalah
1. Aktivitas katalitik serta identifikasi senyawa limbah gelas plastik diuji
dengan GC-MS.
2. Karakterisasi Ni/SiO2-Montmorilonit sebagai katalis hydrocracking dapat
dibuktikan dengan analisa XRD dan XRF.
3. Limbah gelas plastik dapat dikonversi menjadi fuel secara efisien dengan
katalis Ni/SiO2-Montmorilonit
4. Indikator tercapainya fraksi bensin tercapai dimana bilangan okta
minimum 70.
3. 3. LUARAN TIAP TAHAPAN
Adapun luaran yang diharapkan pada tahapan penelitian ini adalah:
1. Dihasilkan Katalisat Ni/SiO2-Montmorilonit.
2. Diperoleh yield tinggi pada konversi limbah gelas plastik menjadi fuel
dengan Katalis Ni/SiO2-Montmorilonit.
3. 4. TEKNIK PENGUMPULAN DAN ANALISIS DATA
Silika (SiO2), Montmorilonit, variasi SiO2-Monmorilonit terhadap logam
Ni, dianalisis karakteristik kristalisasinya dengan XRD, dan ditentukan kandungan
mineral dengan XRF.Penentuan analisa kualitatif XRD menggunakan database
yang ada pada PCPDFWIN (Powder diffraction file). Sedangkan untuk analisis
lebih lanjut dilakukan dengan menggunakan program komputer yaitu dengan
menggunakan metode Le Bail. Pengujian sifat katalitik dilakukan dengan analisa
aktivitas katalitik terhadap produk pirolisis , hal ini untuk mengetahui efektifitas
katalis dan terhadap thermal decomposition gelas plastik. Analisa luas permukaan
katalis dilakukan dengan menggunakan Surface Area Analyzer (SAA). Selain itu,
dilakukan analisa komposisi dalam fuel hasil pirolisis guna mengetahui
pemutusan rantai ikatan molekul dengan menggunakan GC-MS.
3. 5. PENAFSIRAN DATA
Dari data XRD dapat dilihat pengaruh komposisi katalis terhadap thermal
decomposition. Analisa aktivitas katalisator guna mengetahui efisiensi katalis
dalam pembentukan produk. Analisa komposisi untuk mengetahui rantai ikatan
fuel, semakin pendek rantai hidrokarbon, maka aktivitas hydrocracking semakin
besar. Sehingga dapat dimungkinkan memiliki karakteristik yang mirip dengan
bahan bakar bensin.
3. 6. PENYIMPULAN HASIL PENELITIAN
Adanya penambahan katalis Ni/SiO2-Montmorilonit
memungkinkan
adanya mekanisme reaksi lain sehingga energi aktivasi menurun. Ni diharapkan
dapat meningkatkan sisi aktif substat, kemampuan SiO2 sebagai katalisator dapat
meningkat dengan penambahan montmorilonit pecahan genteng. Hal ini akan
9
diidentifikasi dengan variasi komposisi katalisator.
decomposition limbah gelas plastik meningkat.
Sehingga
thermal
BAB IV
BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN
4.1.Anggaran Biaya
No
1
2
3
4
Jenis Pengeluaran
Peralatan Penunjang
Bahan Habis Pakai
Perjalanan
Uji dan keperluan lain
Biaya (Rp)
9.250.000
1.660.000
200.000
755.000
11.865.000
Total
4.2.Jadwal Kegiatan
Bulan
1
No
Jenis Kegiatan
1.
Mencari referensi dan metode
penelitian
Persiapan alat dan bahan
Perencanaan
penelitian
(Preparasi sampel, pembuatan
katalis)
Pelaksanaan proses pirolisis
Pengujian dan analisa (XRD,
XRF,
GC-MS,
Aktifitas
Katalisator)
Publikasi dan pelaporan
2.
3.
4.
5.
6.
2
3
4
5
DAFTAR PUSTAKA
Ali, E.E. and S.H. Al-Tersawy.2012.Recycled Glass as a Partial Replacement for
Fine Aggregate in Self Compacting Concrete. Construction and Building
Materials. Vol. 35 hal.785-791.
Cotton, F. A. dan G. Wilkinson.1988. Advanced Inorganic Chemistry. New York:
Wiley‐ Interscience
10
Eman, Emam A.2013. Clays as Catalysts in Petroleum Refining Industry.Journal
of Science and Technology.Vol. 3 No. 4.
Ermawati, Rahyani.2011.Konversi Limbah Plastik Sebagai Sumber Energi
Alternatif. Jurnal Riset Industri Vol. 5 No.3 Hal. 257-263.
Hart, M.P dan D.R. Brown. 2004. Surface acidities and catalytic activities of acidactivated clays. Journal of Molecular Catalysis A-Chemical Vol.212 No.1-2
hal. 315-321
Jahirul, M. I., M. G. Rasul, A. A. Chowdhury dan N. Ashwath.2012. Review
Biofuels Production through Biomass Pyrolysis —A Technological Review.
Energies vol. 5 Hal. 4952-5001
Jasmin, Ig dan D. Fajaryanto.2014.Pemanfaatan Limbah Kaca Sebagai Bahan
Filler Untuk Pembuatan Paving Block Menggunakan Tanah Lempung.
Skripsi Fakultas Teknik Universitas Lampung.
Kiran, Erdogan. and J.K. Gilham. 1976. Thermal decomposition of polyolefins:
Polyethylene, polypropylene, polyisobutylene Journal Application of Polymer
Science Vol. 20 No.8 Hal. 2045-2048.
Media Informasi BBC. 2013. Riset: 8 juta ton sampah plastik ke laut tiap
tahun.http://www.bbc.com/indonesia/majalah/2015/02/150213_iptek_sampah
_laut
Moronta, A. dan T. Oberto. 2008. Isomerization Of 1-Butene Catalyzed By IonExchanged Pillared and Ion Exchanged/ Pillared Clays. Applied Catalysis A:
General Vol. 334 hal. 173-178.
Mulyaningsih, Dani. 2012. Uji Aktivitas Katalis Moni/Bentonit Hasil Preparasi
Pada Reaksi Hidrogenasi Perengkahan Katalitik Asam Oleat. Skripsi
Bandung: Jurusan Pendidikan Kimia UPI: 8-12.
Nugraha, M. F., A. Wahyudi, dan I. Gunardi.2013.Pembuatan Fuel dari Liquid
Hasil Pirolisis Plastik Polipropilen Melalui Proses Reforming Dengan Katalis
NiO/Γ-Al2O3. JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 2
Rodiansono, W. Trisunaryanti2, Triyono2.2007. The Influences Of Loading Of
Ni And Nb2o5 To Characters Of Ni/Zeolite and Ni/Zeolite-Nb2o5 Catalaysts.
Jurnal Sains dan Terapan Kimia Vol.1 No. 1 hal. 20 – 28
Setiawan, B. 2006. Pengaruh Penggunaan Agregat Kaca pada Beton Ditinjau dari
Segi Kekuatan dan Shrinkage. Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil. Surabaya:
Universitas Kristen Petra.
Syahputra, R.J.E., T. Utami, A. R.Fitonnah, W. Astuti1 dan K. D.
Nugrahaningtyas.2015.Karakterisasi
Pecahan Genteng dan Lempung
Penyusunnya sebagai Katalisator Reaksi Pirolisis Plastik Menjadi Bahan
Bakar. Jurnal Kimia Universitas Negeri Yogyakarta.
11
12
A. Identitas Diri
1
2
3
4
5
6
7
Nama Lengkap
Jenis Kelamin
Program Studi
NIM
Tempat dan Tanggal Lahir
E-mail
Nomor Telepon / Hp
Rahmat Jaya Eka Syahputra
Laki-Laki
S1 Kimia
M0312058
Klaten, 02 Juni 1994
[email protected]
085729371692
B. Riwayat Pendidikan
Nama Institusi
Jurusan
Tahun Masuk –
lulus
SD
SD N Grogol 2
SMP
SMP N 2 Weru
1999 – 2005
2005 – 2008
A. Pemakalah Seminar Ilmiah ( Oral Presentation )
Nama
Pertemuan
Judul Artikel Ilmiah
Ilmiah / Seminar
1
Seminar
“Pecahan Genteng” katalisator
Nasional UGM
efektif dalam reaksi pirolisis
plastik menjadi bahan bakar
C. Penghargaan dalam 10 Tahun Terakhir
Institusi Pemberi
Jenis Penghargaan
Penghargaan
1
-
SMA
SMK N 2 Wonosari
Teknik Arsitektur
2008– 2011
Waktu dan Tempat
Yogyakarta, Mei
2015
Tahun
-
13
14
A. Identitas Diri
1
2
3
4
5
6
7
Nama Lengkap
Jenis Kelamin
Program Studi
NIM
Tempat dan Tanggal Lahir
E-mail
Nomor Telepon / Hp
B. Riwayat Pendidikan
Nama Intitusi
Jurusan
Tahun Masuk –
lulus
Nanda Pratiwi
Perempuan
S1 Kimia
M0312048
Jakarta 12 Mei 1994
[email protected]
085692440949
SD
SD 1 Cikura
SMP
SMP Citra
Islami
2000-2006
2006-2009
C. Pemakalah Seminar Ilmiah ( Oral Presentation )
Nama Pertemuan Ilmiah /
Judul Artikel Ilmiah
Seminar
1
Seminar Nasional UNS
Pemisahan Fe2O3 dari
Sainstekinfo
Pasir Besi Sebagai
Nutrien Tambahan
Terkapsulasi Zeolit pada
Pupuk Urea Slow
Release
D. Penghargaan dalam 10 Tahun Terakhir
Institusi Pemberi
Jenis Penghargaan
Penghargaan
1
-
SMA
SMA N 6 Kabupaten
Tangerang
IPA
2009 – 2012
Waktu dan Tempat
Solo, 25 April 2015
Tahun
-
15
16
17
Data Pribadi Pembimbing
A. Identitas Diri
1
Nama Lengkap
2
Jenis Kelamin
3
Jabatan Fungsional
4
NIP
5
NIDN
6
Tempat dan Tgl.Lahir
7
E-mail
8
Telepon/Faks/HP
9
Kantor/Unit Kerja
10 Alamat
11 Telepon/Faks/E-mail
12 Lulusan Yang
Dihasilkan
13 Mata kuliah yang
diampu
Dr . Khoirina Dwi Nugrahaningtyas, M.Si
Perempuan
Lektor
197404192000032001
0019047403
Bantul, 19 April 1974
[email protected]
(0271) 6820118 / HP. 081567892015
Jurusan Kimia FMIPA UNS
Jl. Ir Sutami No 36 A, Kentingan Surakarta
(0271) 663375 / Faks (0271) 663375
S-1 = 25 orang, S-2: - orang, S-3 = - orang
1. Kimia Katalis
2. Kimia Dasar
3. Ikatan Kimia dan Struktur Molekul
4. Karakteristik Mikroskopi
B.Pengalaman Pembimbing
No.
Tahun
1.
2014
2.
2014
3.
2
2013
2012
Judul Penelitian
Modifikasi Ultra Stable Y-Zeolite (USY) dengan
Penempelan Logam Co-Mo Untuk Meningkatkan
Efektivitas Katalitik Hydrotreatment USY, Ketua
Peneliti
Pemanfaatan Limbah Desalinasi Untuk Sintesis
Ca-Mg-Al Hydrotalcite-like Sebagai Katalisator
Pembuatan Biodiesel, Anggota Peneliti
Modifikasi Ultra Stable Y-Zeolite (USY) dengan
Penempelan Logam Co-Mo Untuk Meningkatkan
Efektivitas Katalitik Hydrotreatment USY, Ketua
Peneliti
Aplikasi Secara Langsung Biodiesel pada Sel
Bahan Bakar Padatan berpenyangga Logam
(Metal Supported-solid oxide fuel cell) , Anggota
Peneliti
Sumber
Hibah Kompentensi
Th 2
MP3EI
Hibah Kompentensi
Th 1
Hibah penelitian
unggulan perguruan
tinggi
18
3
4
5
2010
2010
2009
6.
2009
7.
2008
8.
2007
9.
2007
10
2007
Preparasi Dan Karakterisasi Katalis Como/USY
Untuk Mengkaji Reaksi Hidrodesulfurisasi Tiofen,
Ketua Peneliti
Preparasi Dan Karakterisasi Katalis Como
Berbasis Zeolit Alam Untuk Reaksi Konversi
Bahan Bakar Alternative, Ketua Peneliti
Kinetika
dan
Mekanisme
Hidrodesulfurisasi Thiophene dengan
NiMo/Zeolit-Y, Ketua Peneliti
Hibah disertasi doktor
Hibah Bersaing
Reaksi
Katalis Program Insentif Riset
Dasar MENRISTEK
Preparasi dan Karakterisasi Katalis CoMo berbasis
Zeolit alam untuk reaksi konversi bahan bakar
alternative, Ketua Peneliti
Kinetika
dan
Mekanisme
Reaksi
Hidrodesulfurisasi Thiophene dengan Katalis
NiMo/Zeolit-Y, Ketua Peneliti
Kinetika
dan
Mekanisme
Reaksi
Hidrodesulfurisasi Thiophene dengan Katalis
NiMo/Zeolit-Y, Ketua Peneliti
Konversi Tir Batubara menjadi Bahan Bakar
Berkualitas Tinggi dengan Katalis Bimetal
Berbasis Zeolit Alam, Ketua Peneliti
Konversi Limbah Karet menjadi Bahan Bakar
dengan Katalis Logam-Zeolit, Anggota
Hibah Bersaing
MENRISTEK
MENRISTEK
PEKERTI
MENRISTEK
A. Daftar Publikasi Artikel Ilmiah dalam Jurnal (5 tahun terakhir)
No Judul Artikel Ilmiah
Nama Jurnal
Volume/Nomor/
Tahun
1.
Preliminary Study of Catalytic Activity
ITB Journal of
Submit
of Non Sulfide Catalyst of CoMo/USY in Science
the Hydrodesufurization Reaction of
Thiophene
2.
The Reaction Of Paraffin Cracking By
Alchemy
Submit
NiMo/Zeolit Catalyst In Various
Temperature
3.
Preparation and Characterization of
Alchemy
vol. 8, no. 1, p
Monometal Catalyst Mo/USY
54-65, 2012b
2.
Preparation and Characterization The
Indonesian
vol 9 no 2, p
19
3.
4.
B.
No
1
2
2
2
3
4
Non-Sulfided Metal Catalyst: Ni/USY
and NiMo/USY
Efektivitas katalis Cr/ZAAH pada
perengkahan tir Batubara menjadi fraksi
Bensin
Hidrogenasi dan perengkahan katalitik
Tir Batubara dengan Katalis Cr/Zeolit
Alam Aktif
Journal of
Chemistry
Alchemy
177-183, 2009
Alchemy
Vol. 2, No. 1,
Maret, 2003
Seminar Ilmiah
Nama
Pertemuan Judul Artikel Ilmiah
Ilmiah/Seminar
Seminar Internasional Influence of the Preparation
ICCCE
Methods on the Character of
the CoMo Supported
Catalyst
Seminar Internasional Preliminary Study of
2nd ITB Symposium Catalytic Activity of Non
of Catalysis
Sulfide Catalyst of
CoMo/USY in the
Hydrodesufurization
Reaction of Thiophene
Seminar Internasional Preparation and
ISSEEP
Characterization Of the non
sulfided NiMo/USY
Catalyst for reaction
convertion of coal Tar
International
Preparation and
Conference on
Characterization Of
Chemical, Biological
NiMo/Active Natural
and Eviromental
Zeolite Catalysts
engineering
International
The Application of Varied
Conference on
Impregnation Methods on
Chemical, Biological
the Characters of Nonand Eviromental
Sulfided NiMo/USY
engineering
Catalyst
Seminar Nasional
Preparasi Dan Karakterisasi
Kimia
katalis Bimetal NiMo/Zeolit
Alam: 1. Pengembanan
Logam Ni dan Mo secara
koimpregnasi
Vol. 2., No 2.,
September, 2003
Waktu dan Tempat
Singapura,
2014
Agustus
ITB Bandung, 2012
UGM,
2009
Yogyakarta,
NTU,
2009
Singapura,
NTU,
2009
Singapura,
UNS, 2008
20
5
Simposium dan
Konggres Masyarakat
Katalis Indonesia II (
Indonesian Catalyst
Society),
Seminar Nasional
Kimia XIV
6
7
Seminar Nasional
Kimia XII
8
Seminar Internasional
dan Workshop Kimia
Organik
C.
No
1
2
3
Hydrocracking Tir Batubara
dengan Katalis Monometal
dan Bimetal Berbasis Zeolit
Alam Aktif
Semarang, 2007
Effektivitas Pengembanan
Logam Monometal (Ni,Mo)
dan bimetal (NiMo) pada
Zeolit Alam Aktif
Pengaruh Temperatur
terhadap Aktivitas Reaksi
Perengkahan Tir Batubara
dengan Katalis Cr/Zeolit
Alam Aktif, , FMIPA UGM
Pengaruh Temperatur dan
Rasio Katalis/Umpan
terhadap Aktivitas Reaksi
Perengkahan Biofuel Kayu
Bangkirai dengan Katalis
Cr/Zeolit Alam
UGM, 2005
UGM, 2001
Perolehan HKI dalam 5-10 Tahun terakhir
Judul/Tema HKI
Katalis
Bimetal
Nikel
Molybdenum Ditopangkan
Pada Zeolit Alam Aktif
(NiMo/ZAA)
Katalis
Untuk
Reaksi
Hidrodesulfurisasi Limbah
Karet Menjadi Bahan Bakar
dan Proses Pembuatannya
Katalis
Bimetal
CoMo/Zeolit Alam Aktif
Proses Pembuatan Dan
Penggunaannya
Tahun
2008
Jenis
Biasa
2012
Biasa
2013
Biasa
F. Penulisan Buku/Bahan Ajar
No
UGM, 2003
Judul/Tema HKI
Tahun
Nomor P/ID
No.
HKI.050.0230
No. Reg.
P00200800478
No. HKI .
2012/0455
No. Reg.
P00201100200
No. HKI .
2013/01757
21
1
Kimia Katalis (hand out)
2002
2
Petunjuk Praktikum Kimia Fisika II
2012
3
Kimia Katalis (buku ajar)
2014 (draf)
G. Penghargaan dalam 10 Tahun Terakhir
No.
Jenis Penghargaan
Institusi
Pemberi
Penghargaan
Tahun
1
Penyaji dalam orasi ilmiah doktor
FMIPA UNS
2012
2
Pembahas
kompetitif
proposal
penelitian
LPPM UNS
2013
Pembahas
kompetitif
proposal
penelitian
LPPM UNS
2012
Pembahas
kompetitif
proposal
penelitian
LPPM UNS
2008
3
4
H. Pengalaman Kegiatan Pengabdian Masyarakat
No
1
2
Nama kegiatan
Tempat
pelaksanaan
Tanggal
pelaksanaan
IbM : Penggantian zat aditif NaOH pada
produksi bioetanol untuk mengeliminir
limbah berbahaya, Ketua Tim
Kec. Bekonang,
Sukoharjo
2014
Boyolali
2013
Pengolahan bulu ayam menjadi bahan
baku pakan lele
22
23
Lampiran 2 : Justifikasi Anggaran Kegiatan
1. Peralatan Penunjang
Justifikasi
Anggaran
Material
Harga Satuan
Total Harga
( Rp)
(Rp)
Kuantitas
a. Uji XRD
Analisa
7 kali
150.000
1.050.000
b. Uji XRF
Analisa
7 kali
200.000
1.400.000
GC- Analisa
9 kali
270.000
2.430.000
c. Uji
MS
d. Uji GC
Analisa
9 kali
250.000
2.250.000
e. Uji SAA
Analisa
7 kali
300.000
2.100.000
f. Gas 3 Kg
Penunjang
1 buah
20.000
20.000
Penelitian
9.250.000
SUB TOTAL
2. Peralatan Habis Pakai
Justifikasi
Anggaran
Material
Kuantitas
V
Harga
Satuan
( Rp)
Total Harga
(Rp)
a. Aquades
Pelarut
L
2
10.000
20.000
b. Gas N2 6 m3
Gas alir pirolisis
tabung
1
80.000
80.000
1
700.000
700.000
c. NiCl2 pa
Merck
E Preparasi katalis 500 gram
d. Aseton Teknis
e. HCl pa
Merck
Pelarut
0,5 L
1
100.000
100.000
E Reagen
2.5 L
1
262.000
262.000
24
f. NaCl teknis
Preparasi silika
500 gram
2
38.000
76.000
g. Kertas A4
Kesekretariatan
rim
1
50.000
50.000
h. Tinta hitam
Kesekretariatan
buah
1
40.000
40.000
i. Tinta Warna
Kesekretariatan
buah
1
45.000
45.000
g. Sarung Tangan Penunjang
penelitian
kotak
1
25.000
25.000
h. Masker
Penunjang
penelitian
kotak
1
30.000
30.000
i. Aluminium
Foil
Penunjang
penelitian
8m
1
8.000
32.000
j. Kertas
whatmann
Penunjang
penelitian
kotak
1
200.000
200.000
SUB TOTAL
1.660.000,-
3. Perjalanan
Material
Justifikasi
Anggaran
Harga Satuan
Total Harga
( Rp)
(Rp)
Kuantitas
Solo – Jogja (PP)
analisis
4 orang
25.000
80.000
Solo-jogja
Seminar
4 orang
nasional di
UNY
Yogyakarta
30.000
120.000
SUB TOTAL 200.000,-
4. Keperluan lain
Material
a. Dokumentasi
Justifikasi
Anggaran
Foto analisa
Harga Satuan
Total Harga
( Rp)
(Rp)
Kuantitas
16 Foto
2.500
40.000
25
b. DVD burning
Arsip data
3 Buah
5.000
15.000
c. Publikasi
seminar
nasional di
UNY
Pendaftaran
seminar oral
1 Kali
500.000
500.000
d. Pendafaran
artikel ke
jurnal
Alchemy
Pendaftaran
jurnal
1 kali
200.000
200.000
SUB TOTAL
TOTAL
755.000,11.865.000,-
Lampiran 3 : Susunan Organisasi Tim dan Pembagian Tugas
No
Nama /NIM
Program
Studi
Bidang
Ilmu
Alokasi
Waktu ( Jam /
Minggu )
Uraian Tugas
1.
Arum
Putri S1
Prameswari
Kimia
6 – 10 jam / Mengkoordinasi penyiapan
minggu
bahan dan pelaksanaan
kerja, Membuat timeline
kegiatan,
melakukan
preparasi katalis, proses
pirolisis, dan uji katalitik,
menyusun Laporan dan
dokumentasi
2.
Nanda Pratiwi
S1
Kimia
6 – 8 jam / Melakukan
preparasi
minggu
katalis,
melakukan
pengujian
katalitik,
Menyusun Laporan dan
Dokumentasi
2.
Rahmat Jaya S1
Eka Syaputra
Kimia
6 – 8 jam / Melakukan proses pirolisis,
minggu
Mengkoordinasi
pelaksanaan
dan
pengiriman Uji GC,GCMS, XRD dan XRF
26
3.
Anis
Astuti
Robi S1
4.
Dra. Khoirinia
Dwi
Kimia
6 – 8 jam/ Melaksanakan
kegiatan
minggu
penelitian,
Membuat
Laporan, Dokumentasi
4
jam
minggu
/ Memberikan arahan dan
membimbing
selama
berjalannya
kegiatan
penelitian
27