Engineering Physics For Environmental

Innovation 2016

DARI SAMPAH PLASTIK MENJADI

BBM RAMAH LINGKUNGAN

Disusun Oleh :

TYAS NURLAIL PANCASARI /131410113

HANIFAH NISA ARMALID /131410169

RENDITA PUTRI ARDHYANI/ 131410105

SMA NEGERI 9 BANDUNG

BANDUNG

2016

i

ii

iii

KATA PENGANTAR

Puji Syukur senantiasa penulis haturkan ke hadirat Allah swt.

yang telah melimpahkan Rahmat dan Karunia-Nya sehingga penulis

dapat menyelesaikan karya tulis ilmiah ini dengan baik. Shalawat

serta salam semoga tercurahkan kepada Nabi Muhammad saw.

beserta keluarga dan sahabatnya.

Dalam penyusunan karya tulis ilmiah ini, penulis banyak

mendapat bantuan dari berbagai pihak, sehingga karya tulis ilmiah

ini dapat terselesaikan dengan baik. Untuk itu, dalam kesempatan ini

penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Dr. H. Warya Zakarilya, M.Pd. selaku Kepala SMA

Negeri 9 Bandung.

2. Ibu Eni Sukaeni, M.Pd. selaku pembimbing dalam penulisan

lomba karya ilmiah ini.

3. Ibu Hj. Mulia Sari, S.Pd, M.Pfis selaku guru fisika yang

senantiasa menyuport penulis dalam lomba ini.

4. Guru-guru yang ada di SMAN 9 Bandung yang telah

memberikan dukungan bagi kami dalam perlombaan ini

5. Bapak Ade Setiawan, selaku orang tua penulis yang telah

memberitahu adanya perlombaan ini dan senantiasa menyuport

penulis.

6. Teman-teman penulis baik di SMA Negeri 9 Bandung,

ekstrakurikuler PRISMAN, maupun kelas XII-MIA 4 yang

telah menyuport kami.

7. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu disini

yang telah membantu dalam penyusunan karya ilmiah ini.

rafik

iv

Semoga amal kebaikan dari berbagai pihak tersebut mendapat

pahala yang berlipat ganda dari Allah Swt. Dengan segala

keterbatasan penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan

dalam penyusunan karya ilmiah ini dan masih jauh dari

kesempurnaan. Penulis berharap karya ilmiah ini dapat bermanfaat

bagi penulis khususnya dan pembaca sekalian pada umumnya.

Aamiin.

Bandung, Januari 2016

Penulis

v

HALAMAN SAMPUL

LEMBAR PENGESAHAN ...............................................................................i

LEMBAR PERNYATAAN ..............................................................................ii

KATA PENGANTAR ......................................................................................iii

DAFTAR ISI......................................................................................................v

ABSTRAKSI ……………………………………….…………………….….vii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang............................................................................................. 1

1.2 Perumusan Masalah .................................................................................... 3

1.3 Tujuan Penelitian ........................................................................................ 3

1.4 Manfaat Penelitian ...................................................................................... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Mengenal Plastik Lebih Jauh Dalam Kehidupan ……………………...…5

2.1.1. Plastik……...............................................................................................5

2.1.2. Jenis-Jenis Plastik…………………………………………………….....5

2.2. Seputar Sampah Plastik…………………...………………………………6

2.2.1. Sampah Plastik.........................................................................................6

2.2.2. Pengolahan Sampah Plastik………….….…………………………..…..7

2.2.3. Pirolisis …………………………………………………………………9

2.3. Pengujian Karakteristik Minyak Pirolisis ……………………….............11

2.3.1. Viskositas………………………………………...................................11

2.3.2. Massa jenis…………………………………………………………….12

BAB III METODE PENELITIAN

3.1. Tahapan Penelitian ………………………………………………………14

3.1.1. Alat Peraga ............................................................................................14

3.2. Teknik Pengumpulan data……….………………………………………16

3.2.1. Diagram alur penelitian ……………………………………………….16

vi

3.2.2. Jadwal Penelitian ……………………………………………………...17

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil penelitian ……………………………………………………….....18

4.2 Analisa yang diperoleh dari penelitian ......................................................19

BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan …………….……………………………………………..…20

5.2. Saran ……………………….…………………………………………....21

DAFTAR PUSTAKA

vii

ABSTRAK

Sampah dan krisis energi merupakan dua masalah yang

sangat vital dan utama di kota-kota besar. Pertambahan penduduk

berbanding lurus dengan menumpuknya sampah di TPS dan TPA,

sedangkan ketersediaan energi berbanding terbalik dengan jumlah

penduduk. Maka dari itu, perlu ditemukan dan dicari energi

alternatif yang ramah lingkungan.

Sampah di TPS dan TPA kurang lebih meliputi 60%

organik, 15% plastik, 4% kertas, sisanya berupa: sampah kaca, dan

B3. Plastik merupakan sampah yang sulit terurai, dan

membutuhkan waktu puluhan tahun untuk terurai secara alami di

dalam tanah. Oleh sebab itu, plastik perlu didaur ulang

(recycle). Plastik banyak macamnya, tidak terlepas dari kehidupan

sehari-hari. Proses pemanfaatan sampah plastik terbagi menjadi

3(tiga) bagian, yakni: primer adalah dengan cara menggunakan

kembali (reuse), sekunder adalah mendaur ulang sampah dengan

cara mengolah kembali menjadi barang bermanfaat hanya

mengurangi kualitas dari yang aslinya dan juga mengurangi biaya

proses produksi, sedangkan tersier adalah mendaur ulang sampah

plastik menjadi energi atau BBM.

Tujuan utama penelitian dan penulisan ini adalah mencari

formula ideal dalam pemanfaatan limbah plastik terutama menjadi

energi alternatif. Selain itu, tercapainya tiga sasaran pokok dari

aspek lingkungan berupa terciptanya lingkungan yang bebas dari

sampah, bersih, asri ; kemudian aspek sosial berupa terbiasanya

masyarakat tertib dalam memberlakukan dan mengelola sampah

serta memanfaatkannya; dan yang ketiga aspek ekonomi berupa

memiliki nilai ekonomi sehingga mampu digunakan dalam

viii

masyarakat tidak lagi menggantungkan kebutuhan energi atau

BBM kepada pemerintah,tetapi sudah berswasembada energi,

sehingga masyarakat terutama di hulu (pedesaan) lebih bersiap

dalam menghadapi MEA (Masyarakat Ekonomi ASEAN).

Penelitian ini dilakukan dari bulan Oktober hingga November

2015 di daerah Bandung Raya(Jawa Barat), dimulai dari TPS,

TPA, pemulung, pengepul ( Bandar rongsokan), hingga ke tempat

pengolahan limbah plastik. Baik skala home industry maupun skala

pabrik. Metode penelitian dilakukan dengan menyurvei langsung

ke lapangan dan mewawancarai, memberikan questioner kepada

pihak terkait atau pelaku industri plastik. Sehingga, tercipta

suatu hasil, seperti: sifat dan karakter plastik, bermacam-macam

plastik dan pemanfaatannya. Metode daur ulangnya dari mulai

limbah plastik menjadi biji plastik (pelet), prosesnya dimulai dari

perajangan menggunakan mesin rajang (potong); kemudian

pencucian; kemudian pengeringan; dan siap untuk diolah ke tahap

dua yakni :pengolahan menjadi biji plastik melalui proses

pemanasan (suhu 200-250 ◦ C); lalu tahap penyaringan menuju

proses pembentukan biji plastik setelah dipotong-potong

menjadi ukuran sekitar 1(satu) cm. Maka jadilah biji plastik (pelet)

yang siap dicetak untuk bahan polieyester, kemasan, benang, dll.

Eksperimen dilanjutkan dengan membuat suatu alat atau

prototype yang bisa mengonversi sampah plastik menjadi energi

atau BBM. Maka, terciptalah alat atau prototype yang didalamnya

terjadi proses pirolisis (thermal cracking) yakni proses

dekomposisi kimia bahan organik melalui pemanasan secara

anaerob. Proses kerjanya sampah-sampah plastik dimasukkan ke

dalam wadah yang memuat 5(lima) kg yang terbuat dari kaleng,

kemudian dipanaskan dengan suhu tinggi, gas di dalam kaleng dari

ix

sisa pembakaran dialirkan melalui pipa yang terbuat dari besi,

dalam pipa ini terjadi proses perekangan atau cracking. Kemudian

gas tersebut dikondensasikan menjadi cair, hasil kondensasi inilah

berupa bahan bakar yang setara dengan solar dan bensin ,

didapatkan pula dari hasil eksperimen ini, jenis-jenis plastik yang

ideal serta menghasilkan bahan bakar yang lebih banyak dari tipe

dan jenis plastik lainnya, yakni: jenis PET, berupa sampah plastik

kemasan minuman(seperti: aqua botol), dari hasil eksperimen

dari 1(satu) kg sampah plastik PET dihasilkan 900ml bahan bakar,

sedangkan dari sampah seperti kantong kresek (LDPE)

dihasilkan bahan bakar sedikit ,yakni sebanyak 500 ml.

Diharapkan prototype ini dapat dimanfaatkan oleh masyarakat

banyak, sehingga sampah plastik tidak merajarela lagi, dan

dibuang secara sembarangan, sebaliknya menjadi bermanfaat bagi

kehidupan.

Kata Kunci : Pengelolaan Sampah Plastik, Prototype ,energiramah lingkungan.

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Energi merupakan kebutuhan dasar manusia, yang terus meningkat

sejalan dengan tingkat kehidupannya. Bahan bakar minyak (BBM)

memegang posisi yang sangat dominan dalam pemenuhan kebutuhan energi

nasional. Komposisi konsumsi energi nasional saat ini adalah BBM :

52,50%; Gas : 19,04%; Batubara : 21,52%; Air :3,73%; Panas Bumi :

3,01%; dan Energi Baru : 0,2%. Kondisi demikian terjadi sebagai akibat

dari kebijakan subsidi masa lalu terhadap bahan bakar minyak dalam upaya

memacu percepatan pertumbuhan ekonomi.

Suatu kenyataan yang tidak dapat dipungkiri bahwa produksi minyak bumi

Indonesia mengalami penurunan akibat adanya penurunan secara alamiah

dan semakin menipisnya cadangan. Menurunnya produksi minyak mentah

kita dan tingginya harga minyak mentah dunia sangat berpengaruh terhadap

kemampuan anggaran pembangunan. Selama ini bahan bakar minyak di

Indonesia masih disubsidi oleh negara (melalui APBN), sehingga menjadi

beban yang sangat berat bagi pemerintah. Untuk mengurangi beban subsidi

tersebut pemerintah berusaha mengurangi ketergantungan kepada energi

bahan bakar minyak, dengan mencari dan mengembangkan sumber energi

lain yang murah dan mudah didapat.

Disisi lain, masalah yang sangat vital dan utama di kota-kota besar

yaitu masalah sampah. Sampah terbagi menjadi dua, yaitu sampah organik

dan sampah an organik. Sementara itu, contoh sampah an organik yaitu

plastik. Plastik adalah salah satu jenis polimer yang bahan dasarnya secara

umum adalah polipropilena (PP), polietilena (PE), polistirena (PS), poli

metil metakrilat (PMMA), high density polyethylene (HDPE) dan poli

vinilklorida (PVC). Plastik hingga saat ini masih merupakan bahan yang

banyak digunakan oleh kalangan industri maupun rumah. Penggunaan

plastik yang sangat tinggi memunculkan akibat terjadinya penumpukan

2

sampah plastik, dan sampah plastik merupakan sampah yang tidak mudah

diuraikan secara cepat oleh mikroorganisme.

Di balik segala kelebihannya, limbah plastik menimbulkan masalah

bagi lingkungan. Penyebabnya tak lain sifat plastik yang tidak dapat

diuraikan dalam tanah. Untuk mengatasinya, para pakar lingkungan dan

ilmuwan dari berbagai disiplin ilmu telah melakukan berbagai penelitian

dan tindakan. Salah satunya dengan cara mendaur ulang limbah plastik.

Namun, cara ini tidak terlalu efektif. Hanya sekitar 4% yang dapat didaur

ulang, sisanya menggunung di tempat penampungan sampah.

Sampah di TPS dan TPA kurang lebih meliputi 60% organik,

15% plastik, 4% kertas, sisanya berupa: sampah kaca, dan B3. Plastik

merupakan sampah yang sulit terurai, dan membutuhkan waktu puluhan

tahun untuk terurai secara alami di dalam tanah. Untuk mengatasi hal

tersebut alternatif yang sesuai adalah mengolah sampah plastik dengan

proses pirolisis. Pirolisis merupakan proses peruraian suatu bahan pada suhu

tinggi tanpa adanya udara atau dengan udara terbatas.

Untuk mengetahui kualitas minyak pirolisis, maka diperlukan

berbagai macam pengujian diantaranya uji nilai kalor, uji performa kompor

berbahan bakar minyak pirolisis, uji komposisi kimia, uji viskositas, dan uji

massa jenis.

3

1.2. Perumusan Masalah

Cara mengubah sampah plastik menjadi BBM ramah lingkungan.

Pemafaatan sampah plastik secara umum dan mempelajari

karakteristik plastik pada umumnya,yakni: thermoplasma dan

thermoplastic,titik leleh dan masa jenis serta sifat kimia BBM.

1.3.Tujuan Penelitian

1. Mengantisipasi terjadinya krisis bahan bakar di Indonesia.

2. Untuk memanfaatkan sampah plastik yang biasanya dibuang

dan dibakar begitu saja tanpa mengetahui manfaat dari

plastik itu sendiri.

3. Menghitung keuntungan yang diperoleh bila limbah plastik

diolah menjadi bahan bakar.

4. Terciptanya alat/prototofe yang ideal dalam memanfaatkan

sampah plastic menjadi BBM.

5. Didapat tipe plastik yang paling ideal dalam pemanfaatnya

menjadi BBM.

1.4.Manfaat Penelitian

1. Memberikan solusi energi alternatif menjadi BBM ramah

lingkungan dengan menggunakan sampah plastik sebagai

sumber energi.

2. Memberikan informasi kepada masyarakat tentang

bagaimana proses mengolah sampah plastik agar bisa

menjadi bermanfaat.

3. Manfaat ekonomis,memberikan nilai tambah bagi

masyarakat sehingga tidak lagi menggantungkan kebutuhan

energi kepada pemerintah.

4. Manfaat social,memberikan nilai edukasi kepada masyarakat

dalam memberlakukan sampah plastic dalam kehidupan

sehari-hari,tidak lagi membuang sembarangan tetapi

4

memanfaatkannya dan lebih tertib dalam membuang

sampah.

5. Manfaat lingkungan,menciptakan lingkungan lebih

bersih,asri,terbebas dari sampah,sehingga tercipta

lingkungan yang tertib dalam mengelola sampah.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A.Mengenal Plastik Lebih Jauh Dalam Kehidupan

2.1.1. Plastik

Plastik adalah bahan pengemas yang mudah didapat dan sangat fleksibel

penggunaannya. Selain untuk mengemas langsung bahan makanan,

seringkali digunakan sebagai pelapis kertas. Plastik adalah salah satu bahan

yang dapat kita temui di hampir setiap barang. Mulai dari botol minum, TV,

kulkas, pipa pralon, plastik laminating, gigi palsu, compact disk (CD), kutex

(pembersih kuku), mobil, mesin, alat-alat militer hingga pestisida. Masing-

masing jenis plastik mempunyai tingkat bahaya yang berbeda tergantung

dan bahan kimia penyusunnya, jenis makanan yang dibungkus (asam,

berlemak ), lama kontak dan suhu makanan saat disimpan (Anonim, 2008).

2.1.2. Jenis-Jenis Plastik

6

B. Seputar Sampah Plastik

2.2.1. Sampah Plastik

Plastik memiliki banyak kelebihan dibandingkan bahan lainnya.

Secara umum, plastik memiliki densitas yang rendah, bersifat isolasi

terhadap listrik, mempunyai kekuatan mekanik yang bervariasi, ketahanan

suhu terbatas, serta ketahanan bahan kimia yang bervariasi. Selain itu,

plastik juga ringan, mudah dalam perancangan, dan biaya pembuatan

murah.

Sebagian besar plastik yang digunakan masyarakat merupakan jenis

plastik polietilena. Ada dua jenis polietilena, yaitu high density polyethylene

(HDPE) dan low density polyethylene (LDPE). HDPE banyak digunakan

sebagai botol plastic minuman, sedangkan LDPE untuk kantong plastik.

Di balik segala kelebihannya, limbah plastik menimbulkan masalah

bagi lingkungan. Penyebabnya adalah sifat plastik yang tidak dapat

diuraikan dalam tanah. Untuk mengatasinya, para pakar lingkungan dan

ilmuwan dari berbagai disiplin ilmu telah melakukan berbagai penelitian

dan tindakan. Salah satunya dengan cara mendaur ulang limbah plastik.

Namun, cara ini tidak terlalu efektif.

Hanya sekitar 4% yang dapat didaur ulang, sisanya menggunung di

tempat penampungan sampah. Mengolah sampah plastik kresek menjadi

kantong kresek lagi atau produk plastik lower grade lainnya merupakan

salah satu usaha untuk menanggulangi masalah sampah plastik.

Gambar Life-cycle botolplastik(Macklin, B.P., 2009)

7

2.2.2. Pengolahan Sampah Plastik

Setiap jenis plastik memiliki sistem pengolahan sendiri. Untuk plastik jenis

LDPE, HDPE,

PET, PVC, PS, dan PP Ada beberapa tahap yang dilakukan dalam mendaur

ulang plastik, yaitu:

1. Bersihkan plastik dari kontaminer seperti kertas, ataupun tipe plastik yang

lain (biasanya berasal dari label plastik atau sisa isi yang masih melekat).

Untuk membersihkan bisa menggunakan cutter maupun dicuci sampai

benar-benar bersih dari kontaminer.

2. Pipihkan plastik (bila berongga seperti botol) dengan cara menginjaknya

atau menggunakan mesin pres.

3. Masukkan ke dalam mesin perajang plastik.

4. Pilah kembali serpihan plastik untuk membedakan tiap tipe plastik. Media

yang digunakan adalah air atau minyak goreng.

Berikut identifikasi yang dapat dilakukan untuk membantu membedakan

antar tipe plastik:

5. Plastik yang telah dibedakan tipenya (tenggelam dan mengapung),

dipisahkan

untuk diproses sesuai dengan tipenya.

Serpihan akan dimasukkan ke dalam mesin peleleh (melting). Temperatur

yang digunakan untuk masing-masing tipe plastik

Tabel 1 Media Pemilahan Plastik

Tabel 2 Temperatur Leleh Plastik

8

6. Setelah diproses pada mesin melting, hasil yang keluar berupa strand

yang kemudian

dipotong dengan menggunakan mesin pellet. Dan dihasilkan bijih plastik.

Sedangkan untuk Plastik Multilayer, diproses dengan pengecoran, berikut

keterangan proses pengolahan plastik jenis multilayer:

1. Cuci plastik multilayer dan bersihkan dari sisa kotoran yang masih

melekat. Misalkan untuk sachet sampo bersihkan dari sisa sampo yang

masih ada.

2. Keringkan dengan cara dijemur sampai kering.

3. Setelah kering, bakar plastik multilayer sampai semua kandungan plastik

leleh. Setelah kandungan plastik leleh, yang tersisa adalah kandungan

alumunium (logam).

4. Kandungan logam yang tersisa akan dilelehkan dengan menggunakan

tungku pemanas dengan temperatur 7000C untuk alumunium, 15000C untuk

besi, dan > 15000C untuk baja. Hasil lelehan logam dicetak lalu dinginkan.

9

2.2.3. Pirolisis

Pirolisis adalah proses dekomposisi suatu bahan pada suhu tinggi

tanpa adanya udara atau dengan udara terbatas. Proses dekomposisi pada

pirolisis ini juga sering disebut dengan devolatilisasi. Produk utama dari

pirolisis yang dapat dihasilkan adalah arang (char), minyak, dan gas. Arang

yang terbentuk dapat digunakan untuk bahan bakar ataupun digunakan

sebagai karbon aktif. Sedangkan minyak yang dihasilkan dapat digunakan

sebagai zat additif atau campuran dalam bahan bakar. Sedangkan gas yang

terbentuk dapat dibakar secara langsung (A.S Chaurasia., B.V Babu., 2005).

Pirolisis plastik yang pernah dilakukan oleh Purwanti adalah dari

100 gram kantung plastik yang diolah pada suhu 4000C dalam waktu dua

jam, diperoleh cairan mirip minyak bumi sekitar 75 gram (Purwanti Ani dan

Sumarni, 2008.). Adapun gas bakar yang didapat mencapai 116 ml per gram

plastik bekas. Adanya kelemahan sistem batch, maka dikembangkan sistem

"sinambung", dengan konstruksi agak berbeda. Pemanasan dilakukan

dengan listrik, dibantu dengan nyala gas hasil pirolisis, dan sistem

pendingin ditingkatkan. Pada proses ini, hasil cair yang diperoleh 79%-83%

dari berat plastik yang dimasukkan ke dalam reaktor pirolisis, dengan panas

dari luar yang dapat dikurangi 10%-15%.

Berdasarkan analisa yang pernah dilakukan Lembaga Minyak dan

Gas Bumi (Lemigas), minyak dari plastik bekas ini memiliki sifat tidak

jenuh. Artinya, perbandingan antara karbon dan hidrogen tidak seimbang

sehingga ada mata rantai yang tidak terisi. Minyak berwarna kuning

kecokelatan, tetapi sudah bisa untuk bahan bakar kompor atau obor

(Purwanti Ani dan Sumarni, 2008). Minyak hasil pirolisis ini mudah

terbakar, mengeluarkan jelaga, dan baunya merangsang. Minyak pirolisis ini

dapat diolah lagi supaya mempunyai sifat jenuh dan stabil (Boy Macklin

Pareira, 2009).

Pranata, J.(2008) meneliti tentang minyak pirolisis dari plastik

polietilena, hasil penelitian menunjukkan bahwa minyak pirolisis dari

plastik polietilena mempunyai densitas 939 kg/m3 atau lebih berat dari

minyak tanah. Minyak bakar ini mempunyai ignition point 30,4oC sehingga

10

sangat mudah dinyalakan. Komponen utama minyak pirolisis dari plastik

polietilena adalah styrene monomer yang kadarnya hampir 64%. Sedangkan

lebih dari 80% minyak pirolisis ini terdiri dari styrene. Karakteristik bahan

bakar sampah plastik khususnya plastik polietilena.

Skodars,G.,et al.(2006) telah melakukan penelitian mengenaipengaruh temperatur dan waktu terhadap hasil char pada proses pirolisis,dimana semakin tinggi temperatur setelah melewati temperatur puncak,reaktifitas dari char akan menurun. Sedangkan komponen waktu tidakterlalu berpengaruh terhadap terhadap reaktifitas dari char. Oleh karena itusalah satu variasi pada penelitian yang akan dilakukan adalah variasi suhu.

Tabel 2.4. Karakteristik Bahan Bakar dari Sampah Plastik Polietilena

Sumber : Pranata, J., 2008

11

2.3. Pengujian Karakteristik Minyak Pirolisis

2.3.1. Viskositas

Fluida yang mengalir melalui sebuah pipa dapat dipandang terdiri

atas lapisan–lapisan tipis zat alir yang bergerak dengan laju berbeda–beda

sebagai akibat adanya gaya kohesi maupun adhesi. Gesekan internal di

dalam fluida dinyatakan dengan besaran viskositas atau kekentalan dengan

satuan poise.

Viskositas juga bisa diartikan kemampuan suatu zat untuk mengalir

pada suatu media tertentu. Salah satu cara untuk mengukur besarnya nilai

viskositas zat cair adalah dengan menggunakan viskosimeter oswald. Cara

pengukuran dengan cara viskosimeter oswald adalah dengan cara

membandingkan dua jenis fluida yaitu aquadest dengan zat cair lainnya,

masing-masing dengan kekentalan ηa dan ηx, keduanya memiliki volume

yang sama dan mengalir melalui pipa yang ukurannya sama. Karena kedua

zat alir memiliki volume yang sama tetapi kekentalannya berbeda, maka

debit keduanya juga berbeda, misalkan Qa dan Qx.

Dengan demikian waktu yang diperlukan untuk mengalirkan aquadest dan

zat cair tersebut dengan volume yang sama juga berbeda, misalkan ta dan tx.

Dengan demikian maka: Pada penilitian ini viskositas diukur hanya pada

kondisi kamar. dimana :

………………………………………………… (2.1)

ηa = kekentalan air

ηx = kekentalan zat cair

ta = waktu alir zat cair

tx = waktu alir air

ρa = massa jenis air

ρx = massa jenis zat cair

12

Tabel 2.3. Viskositas beberapa fluida

2.3.2. Massa jenis

Massa jenis atau massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan

volume benda. Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar

pula massa setiap volumenya. Massa jenis rata-rata suatu benda adalah total

massa dibagi dengan total volumenya. Sebuah benda yang memiliki massa

jenis yang lebih tinggi akan memiliki volume yang lebih rendah daripada

benda bermassa sama yang memiliki massa jenis lebih rendah

(http://www.en.wikipedia.orgs,2009).

Satuan SI massa jenis adalah kg/m3. Massa jenis berfungsi untuk

menentukan suatu zat karena setiap zat memiliki massa jenis yang berbeda.

Suatu zat berapapun massanya dan berapapun volumenya akan memiliki

massa jenis yang sama. Rumus untuk menentukan massa jenis adalah:

.................................................................................... (2.2)

Dimana :

ρ = massa jenis (kg/m3)

m = massa (kg)

V = volume (m3)

Massa jenis berbagai fluida dapat dilihat pada tabel 2.4 berikut ini

13

Tabel 2.1. Massa jenis berbagai fluida

14

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Tahapan Penelitian

3.1.1.Alat Peraga :

Skema Alat 1 :

1. DrumTiang Penyangga

Kondensoralami (Es)

Pirolisis

Perlu lagipenyulingan

Bahan-Bahan Alat Peraga:

1. Drum, harganya sekitar Rp 150.0002. Pipa besi, harganya sekitar Rp 200.0003. Biaya las, harganya sekitar Rp 100.000

Total dari pembuatan alat peraga tersebut adalah Rp 450.000

Proses pirolisis

1. Pertama-tama, masukkan plastik jenis PET atau LDPE ke dalam drum.

Kemudian dipanaskan sekitar 400oc.

2. Waktu dipengaruhi oleh tebal atau tipisnya bahan drum tersebut.3. Kondensasi menggunakan es atau bahan alami yang dimasukkan ke

dalam pipa atau saluran vertikal.4. Setelah dikondensasi, plastik yang sudah menjadi gas berubah menjadi

cair yaitu bahan BBM yang belum disuling (masih menyatu).5. Hasilnya, 50% bensin; 30% solar; 20% minyak tanah. Bahan plastik

yang bagus adalah dari PET karena menghasilkan BBM dari 1 kgmenjadi 1 liter, sedangkan LDPE (kantong kresek) hanya sekitar 0,5liter dari 1 kg.

Unsur pemisahan ( Bensin, Solar, Minyak Tanah)

Faktor- faktor yang mempengaruhi :

- Tebal flat drum (Semakin tebal – semakin lama untuk dipirolisis)

- Faktor jenis plastik, contohnya PET, LDPE(kantong kresek).

2. Pipa

15

Skema alat 2 :Menggunakan alat dari tabung gas 12kg, pipa besi, kondensor 3 buah,

selang, wadah hasil pirolisis(total bahan siap pake kira-kira Rp 1,5 Juta

rupiah) belum termasuk biodigester.

Memakai prinsip,yaitu berat jenis dan panjang rantai karbon(berat jenis

paling berat serta rantai karbon paling pendek menjadi minyak tanah,yang

tengah menjadi solar dan yang paling ringan serta rantai karbon paling

panjang menjadi bensin). Sehingga, dari total 9 Kg sampah plastic dari PET

dihasilkan: 4,5 liter bensin,2,7 liter solar dan 1,8 liter minyak tanah).

MINYAK

TANAH

V

SOLAR BENSIN

25cm

25cm

25cm

50%

30%

20%

BIODIGESTER

TABUNGGAS

16

3.2. Teknik Pengumpulan data

Data yang dikumpulkan disini berdasarkan survei ke lapangan,kemudian berdasarkan literatur yang sudah ada lalu dikembangkan.

3.2.1. Diagram alur penelitian

Mulai

Survei dan Observasi keTPA,TPS, Bank Sampah.

Survei ke pelaku usaha(Home Industri, Industri

Seni)

Rancangan Alat Analisa ->HasilTipe sederhana

Tipe Semi Modern

Kesimpulandan Saran

17

3.2.2. Jadwal Penelitian

No. Kegiatan Bulan1 2 3 4

1 Survei dan Identifikasi Masalah2 Pembuatan Proposal3 Alat Peraga4 Uji Alat5 Analisa Data6 Penyusunan Laporan

18

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil penelitian

Plastik yang sebelumnya dibagi kedalam beberapa jenis, seperti PET(polyethylene terephthalate); HDPE (high density polyethylene); PVC(polyvinyl chloride); LDPE (low density polyethylene); PP (polypropylene);dsb. Kemudian, dipilihlah dari beberapa plastik tersebut yang mudah untukdidaur ulang dan olah kembali yaitu PET yang biasanya dipakai untukmengemas botol air mineral dan LDPE (kantong kresek). Jenis plastiktersebut cocok untuk dilakukan pirolisis karna mudah untuk meleleh. Hasildari proses pirolisis yang dilakukan pada PET lebih banyak daripada LDPEyaitu sebanyak 1 liter, sedangkan LDPE sebanyak 0,5 liter. Adapun, warnaplastik atau kresek yang lebih baik yaitu plastik yang berwarna bening,karena faktor sablon atau pewarna juga mempengaruhi jumlah bahan bakaryang dihasilkan dari pirolisis tersebut.

Adapun, Pirolisis adalah proses dekomposisi suatu bahan pada suhu tinggi

tanpa adanya udara atau dengan udara terbatas. Produk utama dari pirolisis

yang dapat dihasilkan adalah arang (char), minyak, dan gas. Setelah

dilakukan banyak penelitian mengenai pirolisis ini, ternyata masih ada

kelemahan. Hal tersebut mendorong penulis untuk melakukan penelitian

tersebut tetapi dengan lebih baik lagi.

Persamaan pemanfaatan limbah plastik antara sekunder dan tersier,

yaitu sama-sama harus steril atau bersih dari benda asing, dan mengalami

proses pirolisis. Sedangkan, perbedaannya jika sekunder setelah pirolisis

mengalami kondensasi, tetapi dalam bentuk padat. Sedangkan, tersier

setelah mengalami kondensasi berubah menjadi cair berupa BBM.

Penulis mencoba melakukan pirolisis dengan menggunakan alat

yang sederhana, tetapi dengan prinsip yang lebih baik daripada sebelumnya.

Hasil daripada pirolisis tersebut berupa minyak tanah, solar, bensin. Hal

tersebut didasarkan pada teori kimia hidrokarbon untuk membuat minyak

bumi dengan memisahkannya berdasrkan tingkatan suhu tertentu. Di sini

juga sama, sebelum jadi bahan yang mirip minyak bumi sama seperti

penelitian sebelumnya harus dilakukan pemanasan dengan suhu yang tinggi

juga disertai dengan pendinginan oleh reaktor pendingin (saluran pipa yang

19

diisi oleh es). Pemanasan tersebut dilakukan dengan kompor yang terbuat

dari biodigester, agar terciptanya zero waste. Selain dari sampah an organik,

juga dari sampah organik yang ada dalam biodigester.

4.2. Analisa yang diperoleh dari penelitian

Analisa Ekonomi- Harga bensin sekitar Rp 7.000/liter. Sedangkan, harga PET/ kg

dipasaran pengepul adalah Rp 2000/kg. Seperti kita ketahui, darihasil percobaan proses pirolisis dari 1 kg PET menghasilkan 1literBBM (0,5 liter bensin, 0,3 liter solar, dan 0,2 liter minyak tanah).Jadi, ada keuntungan atau selisih harga sekitar Rp 5.000 dari hargaBBM dipasaran.

- Dari LDPE (kantong kresek) dihasilkan sekitar 0,5 liter dari 1 kgsampah LDPE (kantong kresek) tersebut. Sedangkan, harga sampahkantong kresek atau limbah kantong kresek di pengepul sekitar Rp500. Jadi, dari percobaan pirolisis tersebut ada selisih Rp 3000dibanding harga BBM dipasaran.

- Jadi, masyarakat bisa mengambil manfaatnya sebagai energialternatif juga sebagai pelaku usaha, terutama berusaha menghadapiMEA.

Analisa Sosial :- Perlakuan masyarakat terhadap sampah plastik akan lebih baik

disbanding sebelumnya, selain itu lebih tertib dalam membuangsampah, terutama lebih memanfaatkan daripada sampah itu dibuang.

Analisa Lingkungan :- Sampah plastik merupakan sampah yang sulit terurai di tanah. Oleh

karena itu, dengan dimanfaatkannya sampah plastik menjadibermanfaat lingkungan juga menjadi lebih bersih dan terjagadisbanding sebelumnya.

20

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan semua data dan pembahasan yang telah diuraikan, dapat

disimpulkan beberapa hal sebagai berikut :

1. Cara pembuatan bahan bakar ramah lingkungan dengan

menggunakan proses pirolisis adalah jenis plastik PET yang

biasanya digunakan untuk kemasan air mineral, karena

mudah untuk dilelehkan sehingga cocok untuk dilakukan

pirolisis. Plastik tersebut dimasukkan ke dalam reactor

kemudian dipanaskan dengan suhu yang tinggi sampai proses

perekahan tersebut selesai. Uap yang dihasilkan dari proses

pirolisis tersebut diembukan sehingga terbentuk cairan yang

mirip seperti bensin. Namun, gas yang dihasilkan tidak dapat

ditampung oleh sistem, sehingga gas tersebut dikeluarkan

melalui saluran (pipa) dari 1 Kg dihasilkan 900 ml bahan

bakar atau mendekati 1 liter dengan komposisi 50%

bensin,30% solar dan 20% minyak tanah

2. Plastik jenis PET tersebut setelah dilakukan uji kerja pirolisis

menghasilkan zat cair yang mirip bensin, setelah dilakukan

pemisahan berdasarkan ketinggian/ jarak tertentu sehingga

suhu yang ada di dalam tiap wadah berbeda dan berat jenis

serta panjang rantai karbon. Pada gambar skema uji kerja

pirolisis sebelumnya, 50% bensin yang terbentuk ada pada

ketinggian 75cm, sedangkan solar pada ketinggian 50cm, dan

minyak tanah pada ketinggian 25cm.

21

3. Terdapat beberapa analisa dari penelitian tersebut, seperti

analisa ekonomi; analisa sosial; dan analisa lingkungan.

Hasil dari analisa ekonomi, percobaan pirolisis memiliki

keuntungan biaya yang lebih jika dibangkan harga BBM

dipasaran. Sedangkan, analisa sosial dan lingkungan juga

sama memiliki keuntungan terutama terciptanya lingkungan

yang bersih dan terjaga dari energi alternatif tersebut.

5.2. Saran

Adapun yang dapat menjadi saran untuk penelitian selanjutnya adalah:

1. Perlu dilakukan pengujian untuk plastik jenis lainnya.2. Penelitian yang sudah dilakukan, semoga bisa menjadi manfaat bagi

semuanya, agar tercipta zero waste dan energi alternatif.

22

DAFTAR PUSTAKA

Santoso, J., 2010, “Uji sifat minyak pirolisis dan uji performasi Komporberbahan bakar minyak pirolisis dari Sampah plastik”.

Besler, S., Williams, T.P. 1996, “The influence of Temperature andHeating”. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 89, 333-339.

Chaurasia, A.S., & Babu, B.V.,2004,”Influence of product yield, HeatingConditions and Converstion on Pyrolysis of Biomass” Journal of Analyticaland Applied Pyrolysis. 87, 305-308.

Covey, G.H.,et al,. 2001, Turning Mixed Plastic Wastes Into a Useableliquid Fuel, Department of Chemical Engineering, University of Melbourne,Victoria, Australia.

http://www.en.wikipedia.orgs,2009