KAK/ TOR PER KELUARAN KEGIATAN TAHUN 2015...

Kerangka Acuan Kegiatan per Output TA.2015

Balai Besar Kimia dan Kemasan Hal 1 dari 18

F-3.1.0.1 Rev.0

KAK/ TOR PER KELUARAN KEGIATAN

TAHUN 2015

1864.001 HASIL KAJIAN/ PENELITIAN PENGUASAAN TEKNOLOGI INDUSTRI

Kementerian Negara/Lembaga : KEMENTERIAN PERINDUSTRIAN (019)

Unit Eselon I : BADAN PENGKAJIAN KEBIJAKAN, IKLIM DAN

MUTU INDUSTRI (07)

Program : Program Pengkajian Kebijakan, Iklim, dan Mutu

Industri (12)

Hasil : Mewujudkan iklim usaha dan kebijakan yang

kondusif melalui perumusan dan analisa

kebijakan dan iklim di sektor industri,

pelaksanaan kebijakan dan iklim di bidang

penelitian dan pengembangan industri sesuai

dengan peraturan perundang-undangan yang

berlaku.

Unit Eselon II/Satker : BALAI BESAR KIMIA DAN KEMASAN (412528)

Kegiatan : Penelitian dan Pengembangan Teknologi Kimia

Kemasan (1864)

Indikator Kinerja Kegiatan : 1. Terwujudnya hasil litbang yang siap

diterapkan oleh industri untuk meningkatkan

daya saing industri;

2. Terwujudnya kerjasama litbang antar

lembaga litbang, PT, dan dunia usaha;

3. Terwujudnya jasa pelayanan teknis kepada

dunia usaha;

4. Meningkatnya kemampuan LPK;

5. Layanan operasional perkantoran,

manajemen, dan gaji BB Kimia Kemasan.

Satuan Ukur dan Jenis Keluaran : Jumlah hasil litbang

Volume : 4 hasil litbang

A. Latar Belakang

1. Dasar Hukum Tugas Fungsi/ Kebijakan

Berdasarkan Keputusan Menteri Perindustrian Nomor: 38/M-IND/PER/6/2006 tanggal

29 Juni 2006 tentang Organisasi dan Tata Kerja Balai Besar Kimia dan Kemasan, disebutkan

bahwa Balai Besar Kimia dan Kemasan (BBKK) mempunyai tugas untuk melaksanakan



kegiatan penelitian, pengembangan, kerjasama, standardisasi, pengujian, sertifikasi, kalibrasi

dan pengembangan kompetensi industri kimia dan kemasan sesuai kebijaksanaan teknis yang

ditetapkan oleh Kepala Badan Pengkajian Kebijakan, Iklim dan Mutu Industri.

2. Gambaran umum

Dalam rangka menjalankan peran sebagai lembaga litbang, setiap tahunnya BBKK

mengalokasikan anggaran DIPA – nya untuk membiayai kegiatan litbang dengan fokus pada

bidang kimia, kemasan, dan cemaran.

Perkembangan jumlah penelitian yang dibiayai oleh Rupiah Murni (RM) DIPA BBKK

selama 5 (lima) tahun terakhir adalah sebagai berikut :

Tahun Jumlah Judul Penelitian Anggaran

2010 15 1. Sintesis dan karakterisasi partikel nano berbasis

sumber daya alam lokal dengan proses kimia

2. Pembuatan β glukan dari ubi kayu untuk kosmetik

3. Efektifitas penggunaan anti oksidan kayu secang pada

industri makanan

4. Optimalisasi proses pembuatan coco-diethanolamida

5. Aplikasi stearyl alkohol sebagai emulsifier pada lotion

dan cream (kosmetik)

6. Pembuatan pelet dari limbah industri bir untuk mengikat

logam-logam berat

7. Pengembangan PCMs berbahan baku lokal untuk

penerapan CRB

8. Pembuatan instalasi pengolahan air limbah (IPAL)

laboratorium

9. Inhouse riset : Kajian serta aplikasi nano partikel

berbasis sumber daya alam lokal pada industri kimia

dan kemasan

10. Inhouse riset : Pembuatan ester dari palm oil (asam

palmitat) dengan proses biokatalitik sebagai bahan baku

industri

11. Inhouse riset : Penelitian fraksinasi komponen aktif

pada temugiring, temukunci, dan temulawak pada

industri kosmetik

12. Inhouse riset : Penelitian migrasi komponen terhadap

berbagai kemasan pangan

13. Inhouse riset : Penelitian penguasaan berbagai jenis

pati untuk edible film

14. Inhouse riset : Proses pembuatan biogas skala semi

pilot plant

15. Inhouse riset : Pembuatan polygliserol ester sebagai

surfaktan pada industri makanan.

726.312.000



2011 8 1. Aplikasi biosorben limbah bir, TiO2/PCC zat karbon aktif

dalam pemenuhan baku mutu limbah cair IKM

elektroplating

2. Peningkatan kualitas palet kayu dengan metode dan

bahan fumigasi alternatif

3. Pemanfaatan limbah plastik daur ulang sebagai

komposit material meubel

4. Pembuatan lapis tipis nano partikel TiO2 dengan proses

sol gel untuk perangkap nyamuk

5. Kemasan layak santap (edible packaging) berbasis pati

sagu dan pati garut termodifikasi

6. Inhouse riset : Penelitian penggunaan limbah bir, TiO2/

PCC dalam pemenuhan baku mutu limbah cair industri

7. Inhouse riset : Penelitian metode kristalisasi metil

sinamat dari minyak laja gowah (Alfinia Malaccencis)

8. Inhouse riset : Pembuatan edible film dari keragenan

409.060.000

2012 3 1. Optimalisasi operasional spinning band distillation

column melalui pembuatan sistem receiver destilat dan

pemrograman komputer

2. Kompatibilitas biodegradable polimer terhadap material

berbasis poliester

3. Inhouse riset : Verifikasi metode pengujian SNI untuk

E.Coli menggunakan Rapid Test

144.220.000

2013 4 1. Optimalisasi anti aging pada krim SLN (Solid Lipid Nano

partikel) berbasis turunan kelapa sawit dengan

penambahan bahan aktif alam

2. Pengolahan limbah tekstil dengan foto reaktor silinder

berputar skala pilot plant menggunakan katalis TiO2 –

Zeolit

3. Pembuatan edible film dari karagenan dan tapioka

termodifikasi

4. In House Riset Pengaruh Amilopektin Terhadap

Karakteristik Edible Film

245.110.000

2014 4 1. Pembuatan Kemasan Pintar (Smart Packaging) Untuk

Produk Pangan Olahan

2. Sintesis Iso-Eugenol Menggunakan metode Sonikasi

3. Optimalisasi Penggunaan Absorben dan Nano TiO2

dalam Penerapan sebagai Perangkap Nyamuk

4. Konversi Bioetanol Menjadi Bioetilen Sebagai Bahan

Baku Plastik Polietilen Nabati Untuk Kemasan Makanan

302.840.000



Untuk tahun anggaran 2015, BBKK mengajukan untuk melaksanakan kegiatan penelitian

dibawah ini agar dibiayai oleh anggaran Rupiah Murni (RM) DIPA BBKK tahun 2015.

Tahun Jumlah Judul Penelitian Anggaran

2015 4 1. Pemanfaatan Gas Hasil Samping Proses Pirolisis

Plastik Sebagai Bahan Bakar;

2. Pengembangan Dan Aplikasi Kemasan Pintar (Smart

Packaging) Untuk Produk Pangan Olahan (Tahun II)

3. Optimalisasi Konversi Bioetanol menjadi Bioetilen

sebagai Subsitusi Bahan Baku Plastik Polietilen

(Tahun II)

4. Aplikasi Fasa Cair Hasil Pirolisis Limbah Plastik

Sebagai Solven dan Bahan Bakar

515.280.000

Gambaran umum dari masing-masing judul penelitian tahun anggaran 2015 adalah

sebagai berikut :

2.1 Latar Belakang

Seiring bertambahnya jumlah penduduk dunia, konsumsi akan barang-barang

berbahan plastik semakin meningkat. Menurut perhitungan Kementerian Lingkungan Hidup,

jumlah sampah plastik setiap hari 23.600 ton dengan asumsi 230 juta penduduk Indonesia.

Kini sampah plastik menumpuk hingga 6 juta ton, atau kira-kira setara dengan berat sejuta

gajah dewasa. (TEMPO, 2011)

Proses pengolahan limbah plastik menjadi hidrokarbon melalui beberapa tahapan

proses utama. Tahapan proses penting dalam konversi limbah plastik adalah proses

pirolisis (Miller et.al.,2005). Pirolisis merupakan teknik pembakaran sampah sekaligus

penyulingan bahan tanpa O2 dengan suhu tinggi (800 – 1000 oC), dan gas yang dihasilkan

berguna dan aman bagi lingkungan, Selain gas (C1 hingga C4), senyawa hidrokarbon cair

mulai dari C7, dan senyawa rantai panjang seperti parafin dan olefin (Lee et.al., 2003).

Adapun keuntungan dari metode pirolisis untuk pembakaran limbah plastik yaitu dapat

mengatasi limbah plastik yang tidak dapat didaur ulang, beroperasi tanpa membutuhkan

udara atau campuran hidrogen dan tidak memerlukan tekanan tinggi. Pada proses pirolisis

limbah plastik akan diubah menjadi fraksi cair, residu bahan padat dan fraksi gas. Fraksi

gas berupa H2, CO, CO2, CH4, C2H2, C2H4, C2H6, methyl-acetylane, propylene, C3H6

dan nC4H10. Gas yang dihasilkan diharapkan dapat dipakai sebagai bahan bakar.

Berdasarkan penelitian terdahulu tahun 2011 dan 2013 telah berhasil didapatkan

fraksi cair dari proses pirolisis rata-rata sebesar 85-90%. Pada penelitian ini akan

memanfaatkan hasil samping gas hasil pirolisis. Gas yang dihasilkan diharapka dapat

menjadi bahan bakar genset, dimana dari genset tersebut gas akan dikonversi menjadi

listrik.

1. Pemanfaatan Gas Hasil Samping Proses Pirolisis Plastik Sebagai Bahan Bakar



2.2 Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah :

a. Memanfaatkan gas hasil samping proses pirolisis sebagai bahan bakar

b. Menunjang program strategi penyediaan energi baru dan pengolahan limbah plastik

dengan memberikan alternatif teknologi yang dimanfaatkan untuk masyarakat luas.

2.3 Indikator keluaran

Kualitas hasil pirolisis plastik yang lebih baik dengan proses yang optimal.

Tertanganinya permasalahan lingkungan yang disebabkan oleh limbah plastik.

2.4 Keluaran

Diperolehnya gas hasil samping proses pirolisis yang dapat digunakan sebagai bahan

bakar

Karya Tulis Ilmiah

2.5 Metodologi Penelitian

Penelitian ini dilakukan di laboratorium dan bengkel yang ada di Balai Besar Kimia

dan Kemasan dan dilakukan dalam beberapa tahapan yakni :

Tahap 1 : Peparasi bahan baku dan katalis

Bahan baku yang digunakan dalam percobaan ini adalah limbah plastik. Limbah

plastik yang digunakan dalam percobaan ini merupakan jenis polietilene. Limbah plastik ini

berasal dari beberapa tempat di daerah Kalisari, Jakarta timur. Preparasi katalis

dimaksudkan untuk mendapatkan katalis yang memiliki karakter yang baik (keasaman dan

kristalinitas yang tepat) dan selektif untuk digunakan sebagai katalis pada proses pirolisis.

Tahap 2 : Uji coba

Pertama-tama plastik di hancurkan dengan besaran 2-5 cm. selanjutnya plastik dan

katalis dimasukkan ke hoper fluidized reactor dimana fluidized reactor telah dilengkapi

dengan pemanas (furnace). Selama proses konversi plastik akan berubah dari fasa padat

menjadi fasa cair dalam bentuk uap dan gas. Fasa uap yang mengandung beberapa

senyawa penyusun hidrokarbon, benzene, toluene dan xylene akan terbawa oleh gas untuk

diproses lebih lanjut pada alat pendingin (condenser) untuk dipisahkan antara fraksi cair

dan gas. Fasa gas akan dimanfaatkan sebagai bahan bakar.



Alur proses penelitian :

2.1 Latar Belakang

Isu penggunaan kemasan makanan saat ini sedang hangat menjadi perbincangan

bagi para pelaku industri kemasan dan industri pengolahan pangan. Adanya peraturan

Kepala BPOM tentang pengawasan kemasan pangan No HK .03.1.23.07.11.6664 tahun

2011 membuat para pelaku industri kemasan pengolahan pangan dituntut membuat

kemasan yang aman buat pangan. Regulasi internasional juga banyak mengatur tentang

kemasan yang aman untuk produk pangan seperti Uni Eropa dalam directives EC

No.10/2011, begitu juga FDA dengan 21 CFR-nya. Dikaitkan dengan isu lingkungan,

industri kemasan pengolahan pangan dituntut juga menggunakan material yang ramah

lingkungan.

PRODUK (LISTRIK)

Bahan bakar Cair

Dialirkan ke Genset

Gas

Charcoal

Ditampung dalam Gas

Holder (penampung gas)

Produk

Dimasukan ke reaktor pirolisis untuk diproses

Plastik jenis PE

2. Pengembangan Dan Aplikasi Kemasan Pintar (Smart Packaging) Untuk Produk

Pangan Olahan (Tahun II)



Pangan olahan (processed food) merupakan jenis pangan yang diperoleh melalui

proses pengolahan terlebih dahulu sebelum dikonsumsi yang salah satu tujuannya adalah

untuk memperpanjang umur simpan terutama untuk produk pangan yang mudah rusak

bila tidak diolah. Untuk menjamin keamanan produk pangan olahan tersebut, proses

pengolahan yang baik harus dilanjutkan dengan proses pengemasan yang baik pula. Jenis

produk pangan olahan yang mudah rusak adalah daging olahan, produk-produk susu dan

olahannya serta berbagai pangan olahan lainnya.

Misalnya, kemasan untuk daging olahan banyak dijumpai dalam bentuk plastik dan

kaleng. Dalam kemasan plastik umumnya produk daging olahan harus disimpan pada

suhu dibawah -18oC. Hal yang dapat terjadi pada produk ini adalah sudah dipilih kemasan

dengan tepat, namun apabila kondisi pendinginan pada rantai logistik mengalami

gangguan pada saat transportasi maka sampai di tangan konsumen kualitas produk yang

dikemasa tidak dapat dijamin sepenuhnya, Untuk itu konsumen memerlukan informasi

langsung tentang kondisi kualitas produk daging olahan yang mereka beli. Salah satu

upaya untuk membantu konsumen maupun produsen terkait hah tersebut di atas, maka

perlu dibuat smart atau intelligent packaging atau kemasan pintar.

Kemasan pintar ini masih sangat jarang ditemui di Indonesia walaupun sudah banyak

tuntutan dari konsumen. Oleh karena itu Balai Besar Kimia dan Kemasan mencoba

menjawab tuntutan konsumen produk pangan olahan dengan membuat smart packaging

untuk produk pangan olahan yang dapat di produksi secara massal oleh industri kemasan

ataupun industri pengolahan pangan.

2.2 Tujuan

Memperoleh indikator smart packaging yang akan diaplikasikan untuk pembuatan smart

packaging produk pangan olahan maupun pangan yang mudah rusak (perishable food).


Laporan Penelitian dan indikator untuk kemasan baru yang dapat diaplikasikan untuk

produk pangan olahan.

2.4 Keluaran

Indikator Smart packaging untuk smart packaging produk olahan.


Penentuan jenis kemasan, penentuan jenis produk daging olahan, pembuatan indikator

smart packaging, aplikasi indikator smart packaging untuk pembuatan smart packaging untuk

produk pangan olahan.

2.1 Latar Belakang

Salah satu bahan kimia yang sangat potensial digunakan dalam pembuatan bahan

baku plastik adalah senyawa etilen. Senyawa etilen ini merupakan platform petrokimia

3. Optimalisasi Konversi Bioetanol menjadi Bioetilen sebagai Subsitusi Bahan Baku

Plastik Polietilen (Tahun II)



yang dapat memproduksi baik secara langsung ataupun tidak langsung polimer sintetik

utama diantaranya High-Density Polyethylene (HDPE) dan Low- Density Polyethylene

(LDPE), Polyvinyl Chloride (PVC), Polystyrene (PS) dan Polyathylene Terephthalate

(PET). Hampir semua produksi etilen menggunakan bahan baku petroleum (terutama di

Eropa dan Asia). Kapasitas produksi mencapai 138 juta ton per tahun (2011). Tetapi

dengan meningkatnya harga minyak bumi yang berasal dari fosil dan bertambahnya emisi

gas rumah kaca pada proses produksi etilen maka sekarang ini difokuskan penggunaan

bahan baku terbarukan untuk memproduksi etilen tersebut. Sebagai akibatnya bioetanol

telah dianggap sebagai pilihan yang benar dilihat dari teknologi dan potensi ekonominya.

Proses bioetanol menjadi bioetilen merupakan jawaban atas pengamanan pasokan etilen

di masa yang akan datang yang ketersediaannya sangat terbatas. Untuk itu perlu

dikembangkan teknologi pembuatan etilen dengan menggunakan bahan baku bioetanol.

Secara global kebutuhan dunia akan etilen sangat tinggi yaitu 119 juta ton pada tahun

2010. Sebanyak 61 % digunakan untuk produksi polietilen (PE) dan 13 % untuk

memproduksi etilen oksida (EO). Di Cina kebutuhan etilen sampai tahun 2015 sekitar 38

juta ton dengan kecepatan pertumbuhan 5,1% pertahun mulai dari 2011-2012.

Brazil telah memproduksi bioetilen dengan menggunakan bahan baku gula tebu lebih

ekonomis. Proses pembuatan bioetilen dari gula tebu dapat menghemat energi fossil

sekitar 60 % apabila dibandingkan dengan produksi secara proses petrokimia. Begitu juga

emisi gas nya dapat berkurang sekitar 40 %. Jika semua bioetanol yang diproduksi untuk

transportasi digunakan untuk pembuatan bioetilen, maka bioetilen ini akan dapat

memenuhi kebutuhan global sebanyak 25 %.

Pada kegiatan tahun ini akan dilakukan peningkatan spesifikasi produk yang

dihasilkan karena pada reaksi dehidrasi etanol menjadi etilen adalah reaksi concecutive-

paralel dengan dietil eter sebagai produk antara. Harga konstanta laju reaksi saling

berhubungan satu sama lain sehingga keseluruhan konstanta dapat ditentukan dengan

penentuan satu konstanta laju pengurangan etanol manjadi eter.

Model untuk reaksi dehidrasi etanol menjadi etilen dapat disusun dari persamaan

neraca massa berskala pelet katalis maupun berskala reaktor. Persamaan yang terbentuk

merupakan persamaan diferensial biasa orde dua. Persamaan ini dipecahkan dengan

metode Runge-Kutta dan disimulasikan pada berbagai kondisi operasi.

2.2 Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah optimalisasi proses sehingga didapatkan kondisi

yang sesuai untuk pembuatan senyawa bioetilen


Dihasilkannya spesifikasi bioetilen sesuai dengan bahan baku pembuatan plastik

bioetilen.



2.4 Keluaran

Didapatkannya satu teknologi proses pemurnian bahan baku polimer nabati

(Bioetilen) dengan menggunakan bahan baku bioetanol.


Metodologi yang dilakukan pada kegiatan ini adalah : Optimalisasi proses pembuatan

bioetilen, pemurnian produk bioetilen dan uji spesifikasi produk bioetilen dengan standar

bahan baku pembuatan plastik polietilen.

Seiring bertambahnya jumlah penduduk dunia, konsumsi akan barang-barang

berbahan plastik semakin meningkat. Menurut data dari Kementerian Lingkungan Hidup,

jumlah sampah plastik setiap hari 23.600 ton dengan asumsi 230 juta penduduk Indonesia. Kini

sampah plastik menumpuk hingga 6 juta ton, atau kira-kira setara dengan berat sejuta gajah

dewasa (TEMPO, 2011).

Meningkatnya jumlah permintaan plastik disebabkan karena plastik memiliki banyak

kelebihan dibandingkan bahan lainnya. Barang berbahan baku plastik umumnya lebih ringan,

bersifat isolator, tidak berkarat dan proses pembuatannya lebih murah. Plastik yang banyak

terdapat di masyarakat banyak berasal dari bahan polietilene (PE) berupa HDPE (High

density polyethylene) dan LDPE (Low density polyethylene).

Barang berbahan plastik tidak dapat membusuk, tidak dapat menyerap air dan pada

akhirnya tidak dapat diuraikan/didegradasi dalam tanah sehingga menimbulkan masalah bagi

lingkungan. Limbah plastik yang ada pada saat ini pada umumnya hanya dibuang (landfill),

dibakar atau didaur ulang (recycle). Proses tersebut belum menyelesaikan semua

permasalahan limbah plastik. Pada proses landfill, apabila plastik dibakar pada suhu rendah,

limbah plastik akan menghasilkan senyawa yang berbahaya yang bersifat karsinogen seperti

poly chloro dibenzodioxins dan poly chloro dibenzofurans. Daur ulang limbah plastik

merupakan cara yang sering digunakan untuk mengurangi jumlah limbah plastik yang ada.

Namun kenyataannya hanya sedikit dari limbah plastik yang dapat didaur ulang dan bahan

hasil daur ulang mempunyai kualitas yang rendah. Maka dari itu dicari cara lain untuk

mengatasi limbah plastik sehingga dapat dijadikan suatu produk yang lebih berguna bagi

masyarakat pada masa yang akan datang.

Dilihat dari bahan dasarnya, limbah plastik berpotensi mempunyai nilai ekonomis

sebagai sumber bahan baku jika diolah dengan cara yang tepat yaitu akan menghasilkan

hidrokarbon sebagai bahan dasar energi. Apabila ditinjau dari bahan baku penyusunnya,

plastik merupakan bagian dari molekul hidrokarbon minyak bumi (naphtha). Sekitar 8 % dari

minyak bumi di dunia digunakan untuk membuat plastik, zat penyusun utama dasarnya

adalah karbon dan hidrogen. Karbon mempunyai kemampuan untuk berikatan membentuk

rantai yang panjang seperti oktane: CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3. Plastik yang

mempunyai struktur paling sederhana adalah polietilene. Umumnya susunan molekul

4. Aplikasi Fasa Cair Hasil Pirolisis Limbah Plastik Sebagai Solven dan Bahan Bakar

(Tahun III)



polietilene terdiri dari sekitar 1000 atom karbon didalam rantai ikatan

(http://www.plastic.web.id/plastic_chemistry).

Kehidupan manusia pada saat ini terutama pada masyarakat modern, tidak dapat

terlepas dari kebutuhan energi. Kebutuhan tersebut bahkan bisa dikatakan sudah menjadi

kebutuhan pokok karena energi menjadi komponen penting bagi peralatan yang mendukung

aktivitas sehari hari pada berbagai sektor. Sehingga bahan-bahan yang dapat menjadi

sumber energi merupakan komoditas yang sangat strategis.

Amanat Perpres No 5 tahun 2006 menyatakan bahwa pada tahun 2025 tercapainya

energi mix primer yang optimal dengan memberikan peranan yang lebih besar terhadap

sumber energi alternatif untuk mengurangi ketergantungan pada minyak bumi. Terwujudnya

keamanan pasokan energi sesuai perpres No. 5 tahun 2006 yaitu diantaranya peranan minyak

bumi menurun maksimum menjadi 20%. pada tahun 2025. Disamping itu peranan biofuel

meningkat menjadi 5 % pada tahun 2025. Demikan juga untuk energi alternative lainnya.

Proses pengolahan limbah plastik menjadi hidrokarbon melalui beberapa tahapan

proses utama. Tahapan proses penting dalam konversi limbah plastik adalah proses pirolisis

(Miller et.al.,2005). Pirolisis merupakan teknik pembakaran sampah sekaligus penyulingan

bahan tanpa O2 dengan suhu tinggi (400 – 600 oC), dan gas yang dihasilkan berguna dan

aman bagi lingkungan, karena produk akhir yang dihasilkan berupa CO2 dan H2O. Selain gas

(C1 hingga C4), senyawa hidrokarbon cair mulai dari C7, dan senyawa rantai panjang seperti

parafin dan olefin (Lee et.al., 2003). Adapun keuntungan dari metode pirolisis untuk

pembakaran limbah plastik yaitu dapat mengatasi limbah plastik yang tidak dapat didaur

ulang, beroperasi tanpa membutuhkan udara atau campuran hidrogen dan tidak memerlukan

tekanan tinggi. HCl yang terbentuk sebagai sebuah produk dapat diperoleh kembali sebagai

bahan baku, reduksi energi yang digunakan sampai 20 kali, polutan-polutan dan pengotor

menjadi terkonsentrasi sebagai residu padatan, selanjutnya, karena pirolisis dilakukan pada

sistem tertutup maka tidak ada polutan yang keluar.

Proses pirolisis yang dilakukan perlu ditambahkan katalis RFCC (Residu Fluid

Catalityc Cracking) mempunyai komponen utama silika dan alumina oxide, selain itu juga

memiliki kandungan Sodium, Calsium, Magnesium dan sedikit Lanthanum serta Cerium.

Adanya penambahan katalis menyebabkan proses cracking menjadi lebih optimal. Keaktifan

suatu katalis terdapat pada sisi asam yang sangat memungkinkan untuk melakukan

pemecahan molekul dengan baik menjadi fraksi-fraksi ringan seperti yang diinginkan, tanpa

banyak terjadi pengendapan coke pada permukaan katalis.

Katalis untuk proses reforming pirolisis memiliki persyaratan utama yaitu luas

permukaan yang besar, volume pori yang besar, jari-jari yang homogen serta sifat kimia yang

menunjang khususnya sifat keasamannya. Untuk itu diperlukan upaya agar mendapatkan

keempat hal tersebut dengan preparasi yang dilakukan. (Windarti dan Suseno, 2002).

Pada penelitian sebelumnya (tahun 2011) yang berjudul “Rekayasa Alat Untuk

Mengolah Limbah Plastik Menjadi Sumber Energi Dengan Metode Pirolisis”, didapatkan hasil

fraksi cair memiliki konversi sebesar 40%. Pada tahun 2013 dilakukan penelitian lanjutan

http://www.plastic.web.id/plastic_chemistry



untuk menyempurnakan peralatan dan proses, Produk dari PE pirolisis terdiri dari 12,5 % b/b

gas yang tidak terkondensasi, 85 % b/b produk cair, dan kurang dari 2.5 % fase padat. Hasil

analisa fasa cair hasil pirolisis limbah plastik seperti yang ditunjukan pada gambar 1, % yield

dihasilkan light nafta (C4-C7), heavy nafta (C7-C11), kerosin (C10-C16), light gas oil (C12-

C14) dan heavy gas oil (C16-C28) dan residu (> C25). Setelah didistilasi Residu yang

tertinggal 2.5 -3.4 % Vol, Loss sekitar 0.6-1.5 % Vol, dimana initial boiling point pada suhu 63

oC dan 70 oC untuk fasa cair yang diproses dengan katalis zeolite alam dan katalis RCC,

Flash boiling point pada suhu 374 oC dan 371 oC fasa cair yang diproses dengan katalis

zeolite alam dan katalis RCC.

0

5

10

15

20

25

30

35

Fraksi

Light Nafta

Fraksi

Heavy

Nafta

Fraksi

kerosin

Fraksi

Light Gas

Oil

Fraksi

Heavy

Gas oil

Residu

% V

olFra

ksi

De

stila

si

Jenis Fraksi Destilasi

Zeolit

RCC

Gambar 1. Fraksi distilasi fasa cair hasil pirolisis limbah plastic

Gambar 2. Grafik produktivitas fasa cair hasil pirolisis limbah lastik yang dihasilkan

Dengan katalis

zeolit alam Lampung

yg telah diaktifkan



Proses pirolisis menghasilkan fraksi cair, gas dan padat. Fraksi cair minyak pirolisis

plastik dapat digunakan sebagai bahan bakar dan solven setelah melalui proses pemisahan

fraksinansi berdasarkan sifat dan suhu. Berdasarkan sifat pemisahan, produk yang akan

dihasilkan adalah solven dan solar. Solven yang didapat akan diaplikasikan pada industri cat

setelah diproses dan ditambahkan aditive tertentu. Sedangkan solar yang didapatkan setelah

dianalisa spesifikasinya untuk dipakai pada mesin yang cocok misalnya genset. Hasil dari

proses pirolisis ditunjukan pada gambar 2. Fasa cair hasil pirolisis limbah plastik yang

dihasilkan dapat menjadi sumber bahan bakar dan solven sehingga akan meningkatkan nilai

tambah dari limbah plastik. Seiring dengan meningkatnya harga maupun pasokan bbm yang

menipis penggunaan fasa cair hasil pirolisis limbah plastik dapat menjadi salah satu solusi.

Fasa cair hasil pirolisis limbah plastik dapat digunakan sebagai bahan bakar pada proses

industry yang menggunakan solar. Adapun peralatan industry yang menggunakan bahan

bakar diantaranya adalah burner, pembangkit listrik mau alat-alat proses yang lainnya. Pada

penelitian yang akan dilakukan ini, fasa cair hasil pirolisis limbah plastik akan digunakan

sebagai pembangkit pada generator listrik. Dimana generator akan dihidupka dengn

menggunakan fasa cair hasil pirolisis limbah plastik dan generator tersebut akan

menghasilkan listrik yang dapat digunakan untuk penerangan maupun sebagai sumber

energy proses pirolisis.

Gambar 3. Genset

Selain sebagai sumber energy, fasa cair hasil pirolisis limbah plastik dapat juga

digunakan sebagai soven pada cat. Cat adalah bahan pelapis yang digunakan sebagai

lapisan yang mampu memberi fungsi keindahan, perlindungan, serta menampilkan fungsi

keindahan lainnya pada sebuah permukaan. Sifat cat pada umumnya yaitu memiliki daya

rekat dan dapat menutupi permukaan dengan mudah. Formulasi/bahan dasar cat terdiri dari 4

komponen yaitu binder, solven, pigment, dan additive. Dimana keempat komponen tersebut

memiliki fungsi atau kegunaan masing-masing. Adapun jenis-jenis solven yang umum

digunakan dalam formulasi cat untuk kelompok hidrokarbon adalah n-Hexane, n-Heptane,

Benzene, Toluene, Ethyl benzene, Xylene (mixed isomers). Solven hidrokarbon memiliki

http://ilmucat.blog.com/n-hexane/

http://ilmucat.blog.com/n-heptane/



struktur dasar H (hydrogen ) dan C (karbon). Solven-solven golongan hidrokarbon hampir

seluruhnya berasal dari hasil distilasi minyak bumi yang merupakan campuran (bukan

senyawa murni), sehingga titik didihnya berupa range dari minimum sampai maksimum,

bukan merupakan titik didih tunggal. Solven hidrokarbon ini terbagi menjadi tiga golongan,

yaitu: aliphatis, aromatis dan halogenated hidrokarbon. Solven dari golongan aliphatis dibagi

menjadi 2 golongan yaitu jenuh dan tidak jenuh, untuk golongan ikatan jenuh salah satunya

berupa siklis nafta. Berdasar hasil penelitian sebelumnya produk fasa cair hasil pirolisis

limbah plastik berupa fraksi light nafta dan fraksi heavy nafta maka dapat diaplikasikan

menjadi suatu produk solven.

2.1 Tujuan

- Memanfaatkan limbah plastik menjadi komponen hidrokarbon sebagai solven yang

dapat diaplikasikan untuk industri cat dan bahan bakar

- Mendapatkan publikasi ilmiah

- Menunjang program strategi diversifikasi energi

- Mendukung kebijakan pemerintah yang tertuang dalam Perpres No 5 th 2006 tentang

Kebijakan Energi Nasional

2.2 Keluaran

- Minimalisasi limbah plastik yang sulit terurai di lingkungan

- Diperolehnya solven cat dari fase cair limbah plastik

- Diversifikasi energi alternatif dari fase cair limbah plastik

- Diterbitkannya hasil penelitian ini pada Jurnal yang terakreditasi nasional

- Sosialisasi hasil penelitian ini pada workshop

B. Penerima Manfaat

Secara umum penerima manfaat dari kegiatan ini adalah :

1. Internal BBKK :

- Meningkatkan kompetensi peneliti dan perekayasa BBKK;

- Meningkatkan jumlah penelitian dan perekayasaan di bidang kimia,kemasan, dan cemaran;

- Meningkatkan daya guna penggunaan peralatan laboratorium riset;

- Meningkatkan daya saing BBKK di bidang kemasan;

- Meningkatkan pendapatan BBKK di bidang kerjasama penelitian dan perekayasaan.

2. Eksternal (masyarakat industri):

- Memenuhi kebutuhan jasa pelayanan teknis di bidang litbang industri kimia dan kemasan.

C. Strategi Pencapaian Keluaran

1. Metode Pelaksanaan



Metode pelaksanaan kegiatan yang dilaksanakan per masing-masing judul penelitian

adalah sebagai berikut:

a. Studi pustaka dan studi lapangan;

b. Persiapan penelitian;

c. Percobaan laboratorium;

d. Analisa hasil percobaan;

e. Pengolahan data;

f. Penyusunan laporan.

- Studi pustaka dan studi lapangan

- Persiapan penelitian

- Pengembangan smart packaging untuk produk pangan olahan

- Aplikasi smart packaging untuk produk pangan olahan

- Pengujian umur simpan pangan olahan

- Pengujian mutu produk pangan olahan

- Focus Group Discussion mengenai kemasan pintar dengan instansi terkait (BPPT, LIPI,

BATAN, IPB)

- Perhitungan tekno ekonomi

- Evaluasi dan penyusunan laporan

Survey literatur dan lapangan, persiapan alat dan bahan, persiapan katalis dan

katarisasi, pembuatan bioetilen, analisa produk dan evaluasi.

Penelitian ini dilakukan di laboratorium dan bengkel yang ada di Balai Besar Kimia dan Kemasan.

Alat dan Bahan

Alat :

Crusher,

Reaktor pirolisis

GC-MS (Gas Chromatography Mass Spectrum)

Alat fraksinasi

XRF (X-Ray Flouresence)







(Tahun III)



Bahan

Bahan plastik polyethylene (PE)

Katalis RFCC

Zeolit

CaCO3

Metode yang dilakukan meliputi beberapa tahapan yakni :

a. Tahap 1 : Mendapatkan Fasa Cair Hasil Pirolisis Limbah Plastik

Untuk mendapatkan fasa cair, proses pirolisis dilakukan sesuai dengan kondisi proses

penelitian sebelumnya dengan alat yang telah dibuat pada penelitian sebelumnya. Fasa cair

hasil pirolisis limbah plastik yang merupakan hasil dari proses pirolisis dengan bahan baku

plastik jenis PE dengan penambahan katalis RCC dengan perlakuan pendahuluan dan

penambahan senyawa-senyawa tertentu dan perbandingan tertentu juga telah didapat pada

penelitian sebelumnya. Pada proses pirolisis yang dilakukan ditambahkan katalis bertujuan

agar yield Fasa Cair Hasil Pirolisis dapat meningkat.

b. Tahap 2 : Fraksinasi

Fasa Cair Hasil Pirolisis dilakukan fraksinasi agar dapat memisahkan impuritis maupun fraksi

(cutting) yang terbentuk menjadi solven dan bahan bakar dengan variasi suhu sebagai

variable penelitian.

c. Tahap 3 : Analisa

Analisa yang dilakukan untuk percobaan ini adalah

1) Destilasi bertingkat (fraksinasi cutting)

2) Analisa produk fase cair

Analisa komposisi dan kualitas solven

Analisa komposisi dan kualitas bahan bakar

d. Tahap 4 : Aplikasi

Dilakukan ujicoba terhadap hasil fraksinasi dari fasa cair hasil pirolisis plastik yang berupa

solven dan bahan bakar solar

1) Ujicoba Fasa Cair Hasil Pirolisis sebagai solven

Ujicoba Fasa Cair Hasil Pirolisis dilakukan pada cat dengan bekerjasama dengan industri

cat yang berada di Cibinong, Jawa Barat. Adapun kerjasama aplikasi dilakukan dengan :

- Membuat produk cat dengan formulasi variabel solven hasil proses

pirolisis plastik

- Mencampur solven cat yang biasa digunakan industri dengan solven hasil proses

pirolisis

- Uji spesifikasi produk cat sesuai standar SNI

2) Ujicoba Fasa Cair Hasil Pirolisis sebagai bahan bakar

Ujicoba Fasa Cair Hasil Pirolisis dilakukan pada mesin generator (genset) dilakukan di

BBKK.

- Uji performa mesin genset meliputi daya efektif, torsi, tekanan efektif rata-



rata, konsumsi bahan bakar spesifik, efisiensi thermal.

e. Rancangan (Design) Riset untuk aplikasi fasa cair hasil pirolisis sebagai bahan bakar dan

solven. Rancangan riset yang akan dilakukan adalah sebagai berikut :

Gambar 4. Alur proses penelitian

2. Tahapan dan Waktu Pelaksanaan

Secara garis besar kegiatan penelitian dilakukan sesuai tahapan berikut :


Penambahan aditiv

Analisa performance

setelah diaplikasikan

di lapangan sesuai SNI

Fasa Cair Hasil Pirolisis

Fraksinasi berdasarkan

perbedaan suhu

Uji Coba Aplikasi

Bahan Bakar (Mesin statis/Genset)

Solven (Industri Cat)

Analisa Performa Mesin dengan

menggunakan Bahan Bakar

Analisa Produk Cat

Uji Spesifikasi (Solven dan

Bahan bakar),sesuai SNI



No Jenis Kegiatan Bulan ke

1 2 3 4 5 6 7 8

1 Penelusuran pustaka dan survei industri

2 Pengadaan bahan dan peralatan

3 Preparasi bahan baku plastik dan katalis

4 Ujicoba, Analisa dan aplikasi

5 Evaluasi Hasil

6 Pembuatan Laporan

7 Seminar

No Jenis Kegiatan Bulan ke

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1. Studi pustaka dan studi lapangan

2. Persiapan penelitian

3. Pengembangan smart packaging untuk

produk pangan olahan

4. Aplikasi smart packaging untuk produk

pangan olahan

5. Pengujian umur simpan pangan olahan

6. Pengujian mutu produk pangan olahan

7. Pelaksanaan FGD

8. Perhitungan tekno ekonomi

9. Evaluasi dan pelaporan

No Uraian Bulan ke

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 Studi literatur dan survey lapangan

2. Persiapan alat dan bahan

3. Optimalisasi proses pembuatan bioetilena

4. Analisa produk

5. Permurnian produk

7. Evaluasi

8. Pelaporan







No Jenis Kegiatan Bulan

I II III IV V VI VII VIII

1 Penelusuran pustaka dan survey industri

2 Pengadaan bahan dan peralatan

3 Proses Pirolisis dan Fraksinasi

4 Ujicoba dan Analisa Hasil

5 Evaluasi Hasil

6 Pembuatan Laporan

7 Seminar

B. Waktu Pencapaian Keluaran

Kegiatan ini dilaksanakan selama 8 (delapan) - 10 (sepuluh) bulan pada tahun anggaran 2015.

C. Biaya yang Diperlukan

Biaya yang diperlukan adalah sebesar Rp. 515.980.000,- (lima ratus lima belas juta sembilan ratus

delapan puluh ribu rupiah) dengan rincian biaya per judul penelitian sebagai berikut :

No Judul Penelitian dan Kajian Biaya (Rp)

1. Pemanfaatan Gas Hasil Samping Proses Pirolisis Plastik Sebagai Bahan Bakar 69.980.000

2. Pengembangan Dan Aplikasi Kemasan Pintar (Smart Packaging)

Untuk Produk Pangan Olahan (Tahun II)

73.150.000

3. Optimalisasi Konversi Bioetanol menjadi Bioetilen sebagai Subsitusi Bahan

Baku Plastik Polietilen (Tahun II) 67.240.000

4. Aplikasi Fasa Cair Hasil Pirolisis Limbah Plastik Sebagai Solven dan Bahan

Bakar 304.910.000

Total 515.280.000

Jakarta, 01 Juli 2015

Penanggung Jawab,

Umar Habson

NIP. 195809131986031003


(Tahun III)

KAK/ TOR PER KELUARAN KEGIATAN TAHUN 2015...

Documents

Transcript of KAK/ TOR PER KELUARAN KEGIATAN TAHUN 2015...