BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Di era modern ini, plastik adalah bagian penting dalam kehidupan manusia. Plastik ini dapat digunakan sebagai botol minuman ringan, gelas minuman, tas, kemasan pada makanan, kartu kredit, pipa air, komponen komputer, dan sebagainya. Karena fungsi dari plastik pada kehidupan manusia sangat penting membuat manusia menggunakan plastik secara berlebihan. Oleh karena itu, dapat meningkatkan sampah plastik di dunia. Data dari U.S Environmental Protection Agency menunjukkan bahwa sampah plastik di Amerika Serikat meningkat dari 390 ribu ton pada tahun 1960 menjadi 31.040 ribu ton pada 2010 (EPA,2011). Data tersebut menunjukkan peningkatan sampah plastik hampir seratus kali lipat dalam lima puluh tahun. Ada beberapa tipe plastik, antara lain PET (Polyethylene Terephthalate), HDPE (High Density Polyethylene), PVC (Polyvinyl Chloride), LDPE (Low Density Polyethylene), PP (Polyprophylene), PS (Polystyrene) dan lain-lain (Other) (NIEA, 2009) Dunia ini mempunyai sistem tersendiri untuk mengolah elemen sampah, ini biasa disebut Biodegradation. Biodegradation adalah penguraian kimia dari material dengan bakteri atau bahan biologis lainnya. Memakan waktu ratusan hingga ribuan tahun untuk mengurai bahan plastik. Ini menyebabkan masalah yang besar di muka bumi. Karena penggunaan plastikyang berlebihan maka kebutuhan penguraian sampah plastik sangat diperlukan. Beberapa cara sudah dicoba untuk melakukan pengelolaan terpadu untuk menangani peningkatan jumlah limbah plastik, termasuk berbagai penelitian sudah dilakukan untuk mendaur ulang limbah plastik. Beberapa cara untuk mengelola sampah antara lain dengan cara menimbun dan mengubur sampah plastik (landfill), pembakaran hingga menjadi abu (inceneration), penggunaan kembali (reuse), pendauran ulang (recycle) (Hopewell, 2009). Metode penimbunan dan pembakaran 2 adalah cara termudah dalam melakukan pengelolaan sampah, namun menghasilkan dampak yang buruk bagi lingkungan, seperti pencemaran udara dan pencemaran tanah. Untuk itu diperlukan cara lain untuk mengelola sampah plastik untuk mengurangi dampak buruk bagi lingkungan. Terdapat cara lain untuk mengelola limbah plastik, yaitu dengan proses pirolisis dan gasifikasi. Pirolisis adalah penguraian termal dari sampah tanpa menggunakan udara tambahan. Hasil dari pirolisis dapat berupa char, minyak dan gas. Sedangkan gasifikasi adalah penguraian hidrokarbon menjadi gas dengan mengatur jumlah oksigen yang digunakan. Salah satu penelitian tentang pirolisis plastik adalah dari Onwudili J. A., et.al., (2009) yang berjudul “Composition of Products From the Pyrolysis of Polyethylene and Polystyrene in a Closed Batch Reactor: Effects of Temperature and Residence Time”. Penelitian tersebut meneliti pengeruh dari suhu dan waktu pada proses pirolisis plastik untuk mengetahui karakteristik minyak yang dihasilkan. Dalam penelitian tersebut menggunakan bahan LDPE (Low Density Polyethylene) dan PS (Polystyrene). Pada penelitian tersebut variasi temperatur untuk bahan plastik PS berkisar antara 400 o C hingga 500o C, dan sebagai kesimpulan terdapat peningkatan hasil produk dari pirolisis PS. Namun, untuk suhu pengujian diatas suhu tersebut belum diketahui karakteristik maupun kualitas produk minyak hasil pirolisis PS sebagai bahan bakar alternatif. Pada penelitian ini akan diteliti karakteristik dari minyak yang dihasilkan dari proses pirolisis limbah plastik Polystyrene atau disingkat PSdengan menggunakan lima variasi suhu yang sudah ditentukan pada proses pirolisis yaitu 450 o C, 500o C, 550o C, 600o C, 650o C, menggunakan plastik Polystyrene (PS) dengan masa awal konstan 300 gram. 1.2. Rumusan Masalah Dalam penelitian ini akan difokuskan pada analisis perbedaan karakteristik produk minyak yang dihasilkan dari proses thermal cracking pyrolysis pada lima variasi suhu 450o C, 500o C, 550o C, 600o C dan 650o C menggunakan bahan plastik 3 Polystyrene (PS) dengan massa awal 300 gram. Adapun rumusan masalah dalam penelitian ini meliputi: 1. Bagaimana pengaruh variasi suhu450 o C, 500 o C, 550 o C, 600 o C dan 650 o C pada proses pirolisis terhadap karakteristik produk hasil pirolisisPolystyrene (PS) dengan massa awal 300 gr. 2. Bagaimana karakteristik minyak yang dihasilkan dari hasil pirolisis PSpada berbagai variasi suhu dan perbedaannya dengan bahan bakar komersial. 3. Berapa nilai perbandingan fraksi solid, cair dan gas pada berbagai variasi suhu. 4. Berapa lama waktu proses yang diperlukan dan pertambahan volume minyak yang terjadi. 5. Bagaimana perhitungan keseimbangan energi pada berbagai variasi suhu. 1.3. Asumsi dan Batasan Masalah Beberapa asumsi dan batasan masalah dalam melakukan penelitian ini: 1. Sistem terisolasi dengan baik, perpindahan panas secara konduksi, konveksi dan radiasi dari pemanas ke udara luar diabaikan. 2. Tidak terjadi kebocoran pada reaktor, pipa dan tabung penampung minyak. 3. Debit air pendingin yang konstan pada proses kondensasi. 4. Tekanan udara awal pada reaktor sama dengan tekanan udara atmosfer. 1.4. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah untuk melakukan analisis perbedaan karakteristik minyak yang dihasilkan dari thermal cracking pyrolysispada variasi suhu 450 o C, 500 o C, 550 o C, 600 o C dan 650 o C menggunakan bahan plastik Polystyrene (PS) dengan massa awal 300 gr. Analisis yang dilakukan meliputi: 1. Mengetahui pengaruh variasi suhu pirolisis 450 o C, 500 o C, 550 o C, 600 o C dan 650o C terhadap karakteristik minyak hasil Polystyrene (PS) dengan massa awal 300 gr. 4 2. Mengetahui karakteristik produk minyak yang dihasilkan dari hasil pirolisis pada berbagai variasi suhu dan perbedaannya dengan jenis bahan bakar komersial. 3. Mengetahui perbandingan fraksi solid, cair dan gas pada berbagai variasi suhu. 4. Mengetahui variasi lama waktu proses selesai dan laju pertambahan volume minyak yang terjadi. 5. Mengetahui perhitungan keseimbangan energi pada berbagai variasi suhu. 1.5. Manfaat Penelitian 1. Mengetahui laju produksi proses pirolisis dan pengaruh temperatur terhadap kuantitas dan kualitas minyak hasil pirolisis. 2. Memberikan gambaran mengenai potensi pengaplikasian produk pirolisis di masyarakat. 3. Memberi sumbangan bagi perkembangan ilmu pengetahuan khususnya pada bidang aplikasi sumber energi terbarukan sebagai bahan bakar. 4. Menjadi referensi untuk permasalahan proses pirolisis lainnya.