BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Di era

advertisement
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.
Download