Abstrak — Estimasi jumlah timbulan sampah di Indonesia pada tahun 2008 mencapai 38,5 juta ton/tahun. Melihat dari sifat penyusun plastik yang tersusun dari komponen hidrokarbon minyak bumi, maka limbah plastik sangat berpotensi untuk dikonversi menjadi BBM. Tujuan penelitian ini Mempelajari proses konversi limbah plastik khususnya jenis polipropilen (PP) menjadi fuel serta pengaruh berbagai macam komposisi katalis NiO/ γ -Al 2 O 3 , temperatur, laju alir reaktan pada reactor reforming terhadap kualitas fuel (yield aromatis) yang dihasilkan. Pada penelitian ini bahan baku yang digunakan merupakan plastik jenis Polipropilen (PP). Pada penelitian ini minyak yang telah dihasilkan pada proses pirolisis selanjutnya akan di reforming . Pada penelitian ini digunakan logam NiO dengan penyangga γ -Al 2 O 3 (NiO/ γ -Al 2 O 3 ) sebagai katalis untuk proses reforming minyak hasil pirolisis plastik polipropilen. Variabel penelitian meliputi Loading Ni (% massa) :  6; 10; 14, Laju alir (ml/jam) : 2I7; 500; 690, Suhu reaksi ( o C) : 400; 450; 500. Berdasarkan hasil penelitian dan analisa diketahui bahwa % yield aromatis terbesar pada proses reforming minyak hasil pirolisis plastik polipropilen dihasilkan dengan kondisi operasi 14 % loading Ni pada katalis, temperatur reforming 500 o C serta laju reaktan sebesar 217 mL/jam. Dengan kata lain dapat disimpulkan bahwa pada penelitian ini, hasil terbaik didapat pada variabel flow laju terendah dan variabel suhu tertinggi. Kondisi operasi efektif dalam pembuatan fuel pada proses reforming diperoleh saat loading Ni pada katalis NiO/ γ -Al 2 O 3 14 %, temperatur reforming 400 o C serta laju reaktan 500 mL/jam.
Kata Kunci — Fuel , Pirolisis, Reforming , katalis NiO/ γ -Al 2 O 3

## I. PENDAHULUAN
eningkatan konsumsi energi dan peningkatan timbulan sampah merupakan dua permasalahan besar yang muncul seiring dengan pertumbuhan ekonomi dan pertambahan penduduk. Di Indonesia, konsumsi energi di berbagai sektor seperti transportasi, industri dan energi listrik untuk rumah tangga tercatat terus meningkat dengan laju pertumbuhan rata- rata pertahun sebesar 5,2 % , sebaliknya cadangan energi nasional yang semakin menipis menimbulkan kekhawatiran akan krisis energi di masa mendatang jika tidak ditemukan sumber-sumber energi yang baru.
Bahan bakar cair yang dipergunakan untuk memenuhi kebutuhan energi di Indonesia dikenal dengan nama Bahan Bakar Minyak (BBM). BBM terdiri dari tujuh jenis yaitu avtur gasoline (avgas), avtur, mogas ( motor gasoline ), minyak tanah (mitan), minyak solar, minyak diesel dan minyak bakar. Konsumsi BBM dibandingkan konsumsi Non-BBM dan LPG
memang jauh lebih tinggi. BBM sudah menjadi sumber energi utama, tidak hanya di Indonesia, tetapi juga seluruh dunia.
Dari statistik diatas terlihat bahwa konsumsi BBM di Indonesia dari tahun ke tahun cenderung mengalami kenaikan. Dan pada tahun 2011 mencapai angka yang sangat tinggi yakni 394.052 juta barrel dimana konsumsi terbesar berasal dari bahan bakar kendaraan bermotor yakni minyak solar dan mogas (bensin/ gasoline ). Untuk memenuhi kebutuhan yang sangat besar tersebut, saat ini BBM disuplay dari sumber minyak bumi dan sebagian kecil oleh energi terbarukan (berkisar 4.79%). Sebaliknya ketersediaan minyak bumi yang merupakan sumberdaya fosil secara terus menerus mengalami penurunan dan tidak ditemukan cadangan minyak baru di Indonesia. Beberapa upaya yang telah dilakukan oleh pemerintah untuk mengatasi krisis energi diantaranya adalah dengan mengembangkan bahan bakar alternatif, yang berasal dari sumberdaya energi terbarukan, batubara, hidrogen, nuklir dan lain-lain. Namun, Penelitian dan pengembangan energi baru yang selama ini dilakukan hanya berfokus pada pengembangan sumber dari bahan nabati, tambang dan nuklir. Padahal masih terdapat banyak sumber lain yang berpotensi cukup besar sebagai sumber energi baru. Salah satunya adalah limbah atau sampah.
Padahal saat ini, sekitar 129 juta ton plastik setiap tahunnya diproduksi, dari jumlah tersebut, hampir seluruhnya diproduksi dari bahan minyak bumi. Untuk memproduksi plastik dalam jumlah tersebut dibutuhkan sekitar 12 juta barell minyak bumi per tahunnya. Jumlah ini mencapai 8% dari jumlah minyak bumi yang dihasilkan. Namun disamping masalah bahan baku yang berasal dari minyak bumi, ada masalah lain berkaitan penggunaan plastik, yaitu plastik merupakan bahan yang susah terurai.
Jenis-jenis plastik yang paling banyak digunakan diantaranya adalah polypropilena (PP) dan poly ethylene therephtalate (PET/HDPE).  Polypropilena (PP) adalah sebuah polimer termoplastik yang dibuat oleh industri kimia dan digunakan dalam berbagai aplikasi, diantaranya adalah  untuk kantong plastik, gelas plastik, ember dan botol. Polypropylene bersifat lebih tahan panas, keras, fleksibel dan dapat tembus cahaya. Polypropilena dapat mengalami degradasi rantai saat terkena radiasi ultra ungu dari sinar matahari. Poly ethylene therephtalate (PET) digunakan pembuatan botol minuman berkarbonasi, tas bantal dan peralatan tidur. Poly ethylene therephtalate memiliki sifat keras, dan tahan terhadap pelarut. Jenis plastik PP dan PET ini biasanya banyak dijumpai pada gelas dan botol air mineral.
Pembuatan Fuel dari Liquid Hasil Pirolisis Plastik Polipropilen Melalui Proses Reforming Dengan Katalis NiO/ Γ -Al 2 O 3
Mahendra Fajri Nugraha, Arifuddin Wahyudi, dan Ignatius Gunardi Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia
e-mail : ignatius@chem-eng.its.ac.id
P
Dari kenyataan tersebut, maka perlu dilakukan tindakan untuk mengurangi jumlah sampah terutama plastik sekaligus mengatasi masalah konsumsi BBM.  Melihat dari sifat penyusun plastik yang tersusun dari komponen hidrokarbon minyak bumi, maka limbah plastik sangat berpotensi untuk dikonversi menjadi BBM. Pada penelitian ini bahan baku yang digunakan merupakan plastik jenis Polipropilen (PP). Hal ini dikarenakan PP merupakan plastik dengan limbah terbesar setelah PET.
Teknik yang digunakan untuk mengembalikan material plastik tersebut adalah dengan cara pemecahan rantai karbon atau polimer sehingga menjadi hidrokarbon. Pada penelitian ini untuk dekomposisi tersebut digunakan teknik pirolisis. Pirolisis yaitu pemanasan pada kondisi bebas oksigen. Dalam proses pirolisis komponen organik dalam bahan dapat menghasilkan produk cair dan gas, yang dapat berguna sebagai bahan bakar atau sumber bahan kimia.
Pirolisis plastik dengan bahan baku 40% PE, 35% PP, 18% PS, 4% PET dan 3% PVC telah dilakukan oleh A.Lopez dkk. Yang menghasilkan produk minyak 78.1% C5-C9, 7.4% C10-C13, 8.5% C13+ pada suhu 460 0 . Dari hasil tersebut terlihat bahwa produk terbesar pirolisis plastik tersebut adalah C5-C9 yang merupakan komponen dasar penyusun Gasoline /bensin. Namun minyak hasil pirolisis tersebut tidak dapat langsung digunakan sebagai bahan bakan kendaraan bermotor [1].
Pada penelitian ini minyak yang telah dihasilkan pada proses pirolisis selanjutnya akan dilakukan reforming yang merupakan serangkaiaan proses reaksi kimia. Proses reaksi tersebut berfungsi untuk memperbaiki struktur dan susunan rantai produk hasil pirolisis sehingga dapat memiliki spesifikasi komponen bahan bakar minyak dengan angka oktan yang tinggi. Untuk peningkatan angka oktan tersebut dilakukan konversi senyawa yang memiliki angka oktan rendah menjadi senyawa yang memiliki angka oktan tinggi. Dimana senyawa-senyawa naftanic dan paraffinic yang memiliki angka oktan rendah akan diubah menjadi senyawa- senyawa aromatik yang memiliki angka oktan tinggi [2]. Pada proses reforming dibutuhkan katalis untuk proses terjadinya reaksi konversi senyawa-senyawa hidrokarbon. Selama ini katalis yang umum digunakan dalam proses reforming adalah Pt/ γ -Al 2 O 3 dan Pd/ γ -Al 2 O 3 dimana logam Pt dan Pd merupakan logam yang berharga mahal [3].
Pada penelitian ini digunakan logam NiO dengan penyangga γ -Al 2 O 3 (NiO/ γ -Al 2 O 3 ) sebagai katalis untuk proses reforming minyak hasil pirolisis plastik polipropilen.

## II. M ETODOLOGI PENELITIAN
Pada penelitian ini digunakan bahan baku plastik type polipropilen(PP) untuk proses pirolisis. Produk cair hasil pirolisis dilakukan proses katalitik reforming untuk menghasilkan minyak dengan angka oktan yang lebih tinggi. Pada proses reforming ini digunakan katalis dengan promot katalis NiO dan support katalis γ – Al 2 O 3 .
Pada penelitian ini dipelajari pengaruh loading Ni pada katalis NiO/ γ –Al 2 O 3 , temperatur operasi, serta laju alir reaktan pada proses cathalytic reforming terhadap yield aromatis yang dihasilkan.
Al 2 O 3 ( Alumina Oksida ) Secara umum, alumina sering dijumpai dalam bentuk kristal. Struktur kristalnya yaitu trigonal. Oksigen pada aluminium oksida struktur heksagonal ion aluminium yang mengisi 2/3 celah oktahedral. Alumina juga sering dijumpai dalam bentuk lain misalnya η , χ , γ , δ and θ theta alumina. Nikel Chlorida (NiCl 2 ).
Katalis dibuat dengan kadar nikel sebesar 20% (b/b) serta 25% (b/b), di mana masing-masing katalis dibuat dengan dua metoda yaitu impregnasi. Pembuatan katalis dengan metoda impregnasi dilakukan dengan menambahkan larutan NiCl 2 0.5 M ke dalam suspensi bahan penyangga (MNaB) sedikit demi sedikit pada suhu 70 o C disertai pengadukan. Selanjutnya campuran diaduk pada suhu tersebut hingga menjadi kering. Katalis kemudian dikeringkan pada suhu 120 o C selama 10 jam, dan dilanjutkan dengan kalsinasi pada suhu 550 o C dalam udara selama 4 jam. Kecepatan pemanasan sewaktu kalsinasi sebesar 10 o C/menit.
1. Preparasi Katalis
Katalis yang digunakan adalah yang dibuat dengan metode Impregnasi. Pertama menuangkan larutan γ -Al 2 O 3 kedalam Beaker glass dan diletakkan diatas heater . kemudian melakukan impregnasi pada γ -Al 2 O 3 dengan  larutan Ni(NO 3 ) 2 .6H 2 O pada temperatur 30 O C selama 3 jam dengan pengadukan terus menerus. Larutan yang telah tercampur terus diaduk setelah 3 jam seraya diuapkan pada suhu 75 O C, hingga terbentuk pasta. Menghilangkan kandungan air yang masih tersisa dengan menggunakan Oven selama 12 jam pada suhu 110 O C. Setelah kering, maka dilakukan Kalsinasi pada suhu 550 O C selama 4 jam. kemudian setelah terbentuk katalis, dilakukan karakterisasi katalis menggunakan XRD
2. Prosedur Pirolisis dan Reforming
a. Pirolisis
1 kg sampel ditempatkan ke dalam reaktor dan nitrogen dialirkan selama 30 menit sebelum proses pirolisis. Kemudian Sampel dipanaskan sampai suhu 400-500 o C. Uap yang terbetuk dikondensasikan dengan Air pendingin dan ditampung dalam suatu wadah. Pirolisis Dilakukan hingga di dapat minyak hasil pirolisis mencapai 10 liter untuk feedstock. Reforming.
Pertama mempersiapkan minyak hasil Pirolisis sebanyak 500 ml. kemudian Mempersiapkan katalis dengan persen loading 6 % sebanyak 5 gram dan menginjeksikan N 2 pada reactor. Dilanjutkan dengan Menyalakan alat reforming dan men setting pada suhu 400 O C. Setelah itu Mengalirkan air pendingin. Terakhir, menampung hasil kondensasi dalam wadah.

## III. HASIL PENELITIAN
Minyak produk pirolisis yang dihasilkan pada penelitian ini memiliki densitas (60 o F) 749.919 kg/m 3 dan viskositas (60 o F) 0.721 cp. Dari besaran densitas minyak yang dihasilkan telah memenuhi syarat spesifikasi bensin komersil pertamina. Standar bensin komersial pertamina sesuai keputusan Direktur Jendral Minyak dan Gas Bumi No. 3674 K/24/DJM/2006 memiliki densitas (60 o F) 715 – 780 kg/m 3 . Sedangkan
vis sec
F
Ka Gam loa
(am ber yan tela hal dif me dih Ha ket dif pem pre dif Ni pem
mu ma ter sen yan aki kat
Ak
skositas minya cara umum yak
Fraksi Penting Has
Fraksi C5-C9 C10-C13
>C13 Total aromatis Total non-aroma arakteristik Kat mbar. 1. Difrakto ding N
Difraktogra morf) karena rstruktur amor ng berstruktur ah terbentuk s l ini ditanda fraktogram ke erupakan peak hasilkan pada p al ini terlihat tika theta 15.3 fraksi senyaw mbuatan kata ecursor . Den fraktogram di Cl 2 belum sep mbuatan katali Disamping uncul peak pa asih belum d rdifraksi pada nyawa tersebu ng digunakan b ibat reaksi yan talis
ktivitas Katalis
IK POMITS V
ak ini sedikit b kni viskositas (
Tab il GC-MS Minyak (% a Aromat Non-Ar Total Aromat Non-Ar Total Aromat Non-Ar Total atis talis ogram hasil XRD am menunjukk kandungan su rf sangat besar r kristalin. Pad senyawa NiO ai dengan te etika theta 37 k difraksi seny pembuatan kat dengan munc 30599 o dan 52 wa NiCl 2 . Di alis ini digun ngan ditemu fraksi NiO/ penuhnya terko is (pada tahap k itu pada difra ada theta 45.7 diketahui seca sudut theta t ut adalah seny berupa turunan ng terjadi deng
NiO/ γ -Al 2 O 3
berbeda denga (60 o F) 0.5 cp.
bel 1.
k Produk Pirolisis P area )
Senyawa is romatis
is romatis is romatis D katalis NiO/ γ - i kan pola difr upport katalis r dibanding pr da difraktogram yang diharapk erdeteksinya  p 7.33869 o dan yawa NiO. N talis ini masih ulnya peak pa 2.74157 o yang iketahui bahw akan senyawa ukannya peak γ -Al 2 O 3 menu onversi menjad kalsinasi katali aktogram kata 70058 o dan 46 ara pasti sen tersebut. Dapa yawa turunan p n senyawa NiC gan udara pad
an standar  ben
Plastik Polipropile
% Area 0 51.58 51.58 0 39.21 39.21 0 9.21 9.21 0 100 -Al 2 O 3 dengan 14
raksi tak tera ( γ -Al 2 O 3 ) ya romote nya (Ni m terlihat bah kan pada kata peak NiO pa 43.37125 o ya Namun NiO ya belum sempur ada difraktogr merupakan pe wa pada pro a NiCl 2 seba k NiCl 2 pa unjukkan bah di NiO pada s is). lis NiO/ γ -Al 2 6.69684 o . Nam nyawa apa ya at dimungkink precursor kata Cl 2 yang terben da tahap kalsin
nsin
en
4 % atur ang iO) hwa alis, ada ang ang rna.
ram eak oses agai ada hwa saat 2 O 3 mun ang kan alis ntuk nasi
Pr
pada 3
6 %, 10 sama  p yakni  p berat ka % mempen reformi ini berb katalis. katalis aromati naiknya semakin maka  a aktivita yang dih
Pengaru
Pa gram se dari  p poliprop reaktan
Hasil Re
Tem
Da dihasilk reformi tempera 80.30 % reaktan mL/jam bahwa reformi (914 hin Pa reaktan dihasilk semakin yang se besar la reaktan akan se antara  r aromati
01-9271 Print)
roses reforming variasi % load 0%, dan 14% N pada setiap ref pada temperatu atalis 5 gram.
Loading Ni ngaruhi besar ing . Kenaikan banding lurus % Yield aroma dengan loadin is sebesar 71.1 a % loading Ni n besarnya ka akan bertambah as tinggi sehin hasilkan semak
uh Temperatur
ada tahap ini d erta % loading proses reform pilen dengan disajikan pada
eforming Minyak H
mperatur ( o C)
400 450
500 ari tabel terl kan naik seb ing . % Yield atur 500 o C un % untuk laju re 500 mL/jam m. Hal ini sesu optimum tem
ing berada pad ngga 977 o F) [3 ada kondisi o berbanding  t kan. Terlihat b n besar laju a emakin rendah aju alir reakta dalam reaktor emakin singkat reaktan dan ka isasi dari seny
g pada uji akti ding Ni pada k NiO. Kondisis forming denga ur 500 o C , laju pada katalis rnya % yield % yield aroma dengan kena atis terbesar di ng Ni 14 % 2 %. Kenaikan pada katalis di adar promote h pula kompon ngga mengaki kin naik.
r Operasi dan L digunakan vari Ni terbaik yak ming minyak variasi tempe a tabel 2.
Tabel 2. Hasil Pirolisis Pla
NiO/ γ -Al 2 O 3
Laju Reaktan (mL/jam) 217 500 690 217 500 690 217 500 690
lihat bahwa banding deng d aromatis t ntuk semua v eaktan 217 mL m dan 52.74 % uai dengan lit mperatur ope da range temp 3]. operasi yang terbalik denga bahwa untuk alir reaktan dih h. Hal ini dia an maka sema r, sehingga kon t pula. Dengan atalis mengaki yawa-senyawa
ivitas katalis in atalis NiO/ γ -A si operasi refor an variasi load u reaktan 500
merupakan d aromatis p atis pada prose aikan % loadi ihasilkan pada yang mengha n % yield arom imunkinkan ka (%wt) pada s nen katalis ya ibatkan % yie
Laju Alir Reak
iabel tetap ma kni 14 %. % Yi hasil pirol eratur reformin
stik Polipropilen d
3 n % Yield Ar
20.8 18.29 3.74 34.00 33.88 17.89 80.30 71.12 52.74
% yield aro gan naiknya terbesar dihas variasi laju re L/jam, 71.12 % %untuk laju terature yang erasi pada su peratur 490 hi
sama, besarny an % yield aro semua variasi hasilkan % yie akibatkan kare kin pendek w ntak reaktan de n singkatnya w ibatkan ternya a naftanic men
ni dilakukan Al 2 O 3 sebesar rming dibuat ding katalis, mL/jam dan
faktor yang pada proses es reforming ing Ni pada penggunaan asilkan yield matis seiring arena dengan suatu katalis ang memiliki eld aromatis
ktan ssa katalis 5 ield aromatis isis plastik ng dan laju
dengan Katalis
romatis 1 9 4 0 8 9 0 2 4
omatis yang temperatur silkan pada eaktan yakni % untuk laju reaktan 690 menyatakan uatu proses ingga 525 o C ya laju alir omatis yang temperatur, eld aromatis ena semakin waktu tinggal engan katalis waktu kontak adinya reaksi njadi sangat
rendah. Sebaliknya dengan laju alir reaktan yang rendah maka waktu tinggal reaktan dalam reaktor akan semakin besar.

## Analisa Efektivitas Pembuatan Fuel Pada Proses Reforming
Ditinjau dari komposisi senyawa penyusunnya, sesuai dengan Keputusan Direktur Jendral Minyak dan Gas Bumi N0.3674 K/24/DJM/2006 bensin komersial diharuskan memiliki batas maksimum kandungan senyawa aromatis tidak lebih dari 50% . untuk bahan bakar solar diberikan batasan aromatis yang sangat rendah, dimana komposisi utama solar adalah minimum 90% tersusun dari senyawa paraffinic. Sedangkan kerosene dibatasi kandungan aromatic berkisar antara 15.5 – 19.6 % vol [4].
Dari hasil perbandingan ketiga kondisi operasi diatas dapat disimpulkan bahwa kondisi operasi reforming yang paling effektif dalam pembuatan duel pada penelitian ini terjadi pada temperatur reforming 400 o C dengan laju reaktan 500 mL/jam. Hal ini didasarkan karena semua fraksi bahan bakar yang dihasilkan telah memenuhi syarat seperti yang dijelaskan sebelumnya.

## IV. KESIMPULAN/RINGKASAN
Plastik polipropilen dapat dikonversi menjadi fuel melalui proses pirolisis dan dilanjutkan proses katalitik reforming dengan pada katalis NiO/ γ -Al 2 O 3 . kecenderungan untuk kondisi operasi yaitu temperatur reforming terhadap yield aromatis menunjukkan bahwa temperatur terbaik untuk menghasilkan yield aromatis terbesar adalah 500 o C dan laju alir reaktan 217 mL/jam. Kondisi operasi paling effectif dalam pembuatan fuel pada proses reforming adalah loading NiO pada katalis NiO/ γ -Al 2 O 3 14 %, temperatur reforming 400 o C serta laju reaktan 500 mL/jam.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Lopez, A.,Marco, I., Caballero, B.M., Laresgoiti, M.F., Adrados, A. 2011. “Influence of Time and Temperatur on Pyrolysis of Plastic Waste in a Semi-Batch Reactor”. Chemical Engineering Journal 173 (2011) 62-71.
[2] Joners, D.S.J. 1995. “Elemen of Petroleum Processing”. New York  : John Willey & Sons, Inc.
[3] Meyers, R.A. 1990. “Handbook of Petroleum Refining Rocess”. Third Edition. New York: McGraw-Hill International Book.
[4] Kerosene/Jet Fuel Category Assessment Document. 2010. The American Institute Petrolium HPV Testing Group