BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Dalam kehidupan sehari-hari kita selalu menghasilkan dan membuang sampah. Sampah merupakan sisa dari makanan, kertas-kertas, barang-barang plastik, kain-kain, kertas, botol, bahkan mainan atau peralatan rumah tangga dan kendaraan yang tidak dipakai lagi. Semua itu sering dijumpai di lingkungan kita. Sampah terbagi menjadi dua macam yaitu sampah organik dan sampah anorganik, sampah organik yaitu sampah yang dihasilkan oleh alam, contohnya daun, ranting pohon, kotoran hewan, dan lain-lain. Sedangkan sampah anorganik adalah sampah yang dihasilkan oleh bahan-bahan kimia diantaranya adalah sampah plastik. Sampah organik dapat diuraikan bakteri, sedangkan bahan anorganik tidak dapat terurai oleh bakteri, meskipun perlu waktu yang lama untuk menguraikannya Dilihat dari pernyataan di atas yang harus kita tanggapi dengan serius adalah sampah anorganik. Sejak tahun 1950-an plastik menjadi bagian penting dalam hidup manusia. Pada tahun 1976 plastik dikatakan sebagai materi yang paling banyak digunakan dan dipilih sebagai salah satu dari 100 berita kejadian pada abad ini. Plastik pertama kali diperkenalkan oleh Alexander Parkes pada tahun 1862. Plastik temuan Parkes disebut parkesine ini dibuat dari bahan organik dari selulosa. Parkes mengatakan bahwa temuannya ini mempunyai karakteristik mirip karet, namun dengan harga yang lebih murah. Ia juga menemukan bahwa Parkesine ini bisa dibuat transparan dan mampu dibuat dalam berbagai bentuk, tidak dapat dipungkiri penggunaan plastik dan kantong plastik memang terus mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Pada akhirnya jumlah sampah plastik pun ikut bertambah. Dari data Deputi Pencemaran Kementrian Negara Lingkungan Hidup (KLH) menyebutkan, setiap individu rata-rata menghasilkan 0,8 kilogram sampah dalam satu hari dimana 15 persennya adalah plastik. Dengan asumsi ada sekitar 220 juta penduduk di Indonesia, maka sampah plastik yang tertimbun mencapai 26.500 ton per hari, sedangkan jumlah timbunan sampah nasional diperkirakan mencapai 176.000 ton perhari. Sementara data KLH 1
2
2007 menunjukkan, jumlah timbunan sampah di 194 kabupaten dan kota di Indonesia mencapai 666 juta liter atau setara 42 juta kilogram di mana komposisi sampah plastik mencapai 14 persen atau 6 juta ton. Berdasarkan data KLH tahun 2008, dari total timbunan sampah nasional, jumlah sampah yang diolah dengan dikompos atau didaur ulang hampir 5% atau setara dengan 12.800 ton perhari. Dari total jumlah sampah tersebut, 2% atau sekitar 204,16 ton per hari diantaranya adalah sampah organik “biodegradable” yang potensial menghasilkan metan. (Statistik persampahan Indonesia tahun 2008) Tabel 1.1. Total timbunan sampah berdasarkan jenisnya tahun 2008 Jenis Sampah Sampah dapur Sampah plastik Sampah kertas Sampah lainnya Sampah kayu Sampah kaca Sampah karet/kulit Sampah kain Sampah metal Sampah pasir Total
Jumlah (juta ton per tahun) 22,4 5,4 3,6 2,3 1,4 0,7 0,7 0,7 0,7 0,5 38,5
Persentase % 58 % 14 % 9% 6% 4% 2% 2% 2% 2% 1% 100 %
Sumber : Data persampahan Indonesia 2008
Dari Tabel 1.1 yang menunjukkan sumber data persampahan Indonesia 2008 bahwa sampah dapur dan sampah plastik mempunyai persentase yang besar. Bahan plastik dalam pemanfaatannya di kehidupan manusia memang tak dapat dielakkan. Sebagian besar penduduk di dunia memanfaatkan plastik dalam menjalankan aktivitasnya. Penyumbang terbesar sampah berasal dari sampah rumah tangga yang mencapai sekitar 58 persen dari total sampah setiap harinya. Sampah plastik jumlahnya juga tergolong cukup besar, padahal sampah plastik membutuhkan waktu 200 sampai 1000 tahun untuk dapat terurai. Data dari Environment Protection Body, sebuah lembaga lingkungan hidup di Amerika Serikat mencatat sekitar 500 miliar sampai 1 triliun tas plastik digunakan di seluruh dunia setiap tahunnya. Cara untuk mengurangi limbah plastik dengan membakarnya. Hal itu sangat berbahaya karena kandungan limbah sampah plastik
3
yang terlepas ke udara pada saat terbakar dapat membahayakan kesehatan makhluk hidup termasuk manusia. Pernyataan-pernyataan di atas kita harus peduli pada lingkungan untuk selalu menjaganya yaitu dengan tidak membuang sampah plastik sembarangan untuk masa depan anak cucu kita dimasa yang akan datang. Jumlah penduduk yang besar dan keragaman aktivitas mengakibatkan munculnya persoalan dalam penanganan masalah sampah. Diperkirakan sekitar 60% sampah di kota kota besar di Indonesia yang dapat terangkut ke Tempat Pemrosesan Akhir (TPA) yang operasi utamanya adalah penimbunan (landfilling). Penanganan sampah yang lain pemusnahannya dengan cara pembakaran (incineration). Cara pengolahan sampah dengan pembakaran bukan metode yang aman bagi lingkungan karena akan meningkatkan emisi gas yang potensial menjadi polutan (CO2, CO, NOx dan SOx) dan beberapa partikulat pencemar lainnya. Proses daur ulang pada umumnya membutuhkan rekayasa dalam bentuk: 1. Pemisahan dan pengelompokan: yaitu untuk mendapatkan limbah yang sejenis. Kegiatan ini dapat dilaksanakan secara manual (dilakukan dengan tangan manusia secara langsung) maupun secara mekanis (dilakukan oleh mesin). 2. Pemurnian: yaitu untuk mendapatkan bahan/elemen semurni mungkin, baik melalui proses fisik, kimia, biologi, atau termal. 3. Pencampuran: yaitu untuk mendapatkan bahan yang lebih bermanfaat, misalnya sejenis limbah dicampur dengan limbah lain atau dengan bahan lain. 4. Pengolahan atau perlakuan: yaitu untuk mengolah buangan menjadi bahan lain. Tabel 1.2 berikut menunjukkan potensi daur ulang dari sampah. Banyak pengolahan limbah (padat, cair, dan gas) menghasilkan residu seperti debu atau residu lain, yang pada gilirannya harus ditangani lebih lanjut. Kadangkala limbah yang terbentuk tersebut menjadi bermasalah karena berkatagori sebagai limbah berbahaya.
4
Tabel 1.2. Sampah anorganik Bahan yang di daur ulang Alumunium Kertas: Kertas koran Corrugated cardboard Kertas kualitas tinggi Kertas campuran Plastik dan nomor kelompoknya PET : kode 1 HDPE : kode 2 PVC : kode 3 LDPE : kode 4 PP : kode 5 PS : kode 6 Other : kode 7 Glass Logam ferrous Metal non ferrous Limbah bahan bangunan Kayu Baterai accu (lead-acid) Baterai rumah tanga
Jenis Penggunaan Wadah soft drink, beer
Kardus packaging Kertas komputer, Kertas tulis HVS Campuran kertas bersih, majalah berwarna
putih/
Botol soft drink Botol air, botol susu Pipa, ember, botol Bungkus tipis, lain-lain bahan film bungkus Label untuk botol/container, casing battery Packaging komponen listrik/elektronik, tableware, plate Packaging multilayer, beberapa botol Botol dan wadah jernih, hijau, coklat Tin cans Alumunium, tembaga, timah Tanah, aspal, beton, kayu, logam Kotak container, scrap, sisa proyek Daur ulang : asam, plastik, Pb Daur ulang: Zn, Hg, Ag
Sumber: Data sampah FTSL ITB 2010
Pirolisis merupakan teknologi alternatif sebagai sumber hidrokarbon. Berbagai teknik pirolisis dikembangkan tidak hanya untuk konversi bahan-bahan polimer menjadi hidrokarbon bermanfaat tetapi juga digunakan untuk sintesis hidrokarbon berbahan biomassa. Disamping sumber dayanya yang dapat terbarukan, teknologi pirolisis dapat dikembangkan dalam berbagai variasi metode mengarah pada teknologi bersih dan memiliki aspek pemanfaatan sumber daya alam. Pirolisis adalah suatu teknik daur ulang limbah yang mampu mengkonversi limbah plastik menjadi bahan bakar, atau bahan berharga melalui suatu proses degradasi thermal atau katalik (Scheirs and Kaminsky 2006). Metode ini diterapkan untuk mengubah baik termoplastik dan termoset menjadi bahan
5
bakar dan menggunakan campuran limbah plastik tanpa dicuci atau dipilah sehingga mempermudah dan lebih sederhana. 1.2. Rumusan Masalah 1. Bagaimana pengaruh hasil pirolisis produk cair dari campuran beberapa jenis plastik terhadap performa motor diesel? 2. Bagaimana pengaruh pirolisis campuran limbah plastik terhadap karakteristik produk cair? 3. Bagaimana persentase hasil pirolisis dari produk cair campuran beberapa jenis limbah plastik?
1.3. Batasan Masalah Penelitian ini akan dibatasi pada: 1. Reaktor yang digunakan adalah tipe batch yang dilapisi oleh isolator berupa semen tahan panas, glaswool dan alumunium foil. 2. Bahan baku plastik yang digunakan adalah campuran PE, PS, dan Other. 3. Temperatur reaktor dan reformer 450oC. 4. Penelitian ini menggunakan katalis NZ (natural zeolite) fresh. 5. Pengujian performa mesin diesel menggunakan mesin Engine Research and Test Bed Nissan Diesel SD22 Series, tanpa modifikasi.
1.4. Tujuan Penelitian 1. Mengetahui perbandingan variasi feedstock campuran terhadap produk cair yang dihasilkan. 2. Mengetahui bagaimana pengaruh komposisi limbah plastik campuran terhadap karateristik produk cair yang meliputi: specific gravity, viscosity kinematic, flash point, pour point, could point, water content, dan ash content. 3. Mengetahui performa dan emisi motor diesel menggunakan bahan bakar campuran minyak hasil pirolisis (5, 10, 15 dan 20%) dengan biosolar untuk masing-masing suhu uji.
6
1.5. Manfaat Penelitian 1. Mendapatkan informasi karakteristik dari minyak hasil pirolisis campuran limbah plastik. 2. Memberi sumbangan bagi perkembangan ilmu pengetahuan khususnya pada bidang aplikasi sumber energi terbarukan sebagai bahan bakar. 3. Memberikan gambaran mengenai potensi aplikasi produk pirolisis dimasyarakat. 4. Menjadi referensi untuk penyelesaian masalah proses pirolisis selanjutnya
1.6. Keaslian Penelitian Penelitian ini menggunakan feedstock dari campuran beberapa limbah plastik yaitu antara PE 50% + PS 50%, PE 50% + Other 50% dan PE 50% + PS 25% + Other 25%, dengan katalis NZ (natural zeolite) fresh. Pengujian menggunakan bahan bakar minyak hasil pirolisis pada motor diesel dengan dicampur biosolar dari Pertamina. Tabel 1.3. Perbandingan variasi massa feedstock Sampel 1 2 3
Variasi massa feedstock (%) PE (%) PS (%) Other (%) 50 50 50 50 50 25 25
Total (%) 100 100 100
Tabel 1.4 Perbandingan campuran biosolar Pertamina dengan minyak hasil Pirolisis Biosolar Pertamina 100 % 95 % 90 % 85 % 80 %
WPO (Waste Plastik Oil) WPO 0 % WPO 5 % WPO 10 % WPO 15 % WPO 20 %
Total 100 % 100 % 100 % 100 % 100 %
