www.jtkl.polinema.ac.id
DOI: http://dx.doi.org/10.33795/jtkl.v5i1.190
Disetujui: 7 April 2021
Jl. Srijaya Negara, Palembang 30139, Indonesia. E-mail: rusdianasari@polsri.ac.id

## Kajian Karakteristik dan Energi pada Pirolisis Limbah Plastik Low Density Polyethylene (LDPE)
Novarini 1 , Sigit Kurniawan 2 , Rusdianasari 3,* , Yohandri Bow 4
1 Department of Mechanical Engineering, Politeknik Jambi, Jl. Lingkar Barat 2, Jambi 36361, Indonesia
2 Department of Electronic Engineering, Politeknik Jambi, Jl. Lingkar Barat 2, Jambi 36361, Indonesia
3 Department of Chemical Engineering, Politeknik Negeri Sriwijaya, Jl. Srijaya Negara, Palembang 30139, Indonesia
4 Department of Energy Engineering, Politeknik Negeri Sriwijaya, Jl. Srijaya Negara, Palembang 30139, Indonesia
* E-mail: rusdianasari@polsri.ac.id

## ABSTRAK
Limbah plastik Low Density Poly Ethylene (LDPE) tidak dapat terurai oleh mikroorganisme, tidak bernilai jual sehingga tertimbun di Tempat Pembuangan Sampah Akhir. Salah satu metoda pengolahan limbah plastik adalah proses  pirolisis.  Tujuan  penelitian  ini  menentukan  jenis  bahan  bakar  minyak  (BBM)  produk  pirolisis  dan menentukan  efisiensi  tertinggi  yaitu  nilai  tertinggi  energi  yang  dihasilkan  terhadap  penggunaan  bahan  bakar untuk  proses  pirolisis.  Peralatan  pirolisis  yang  digunakan  adalah  1  unit  reaktor  dan  1  unit  kondensor. Karakteristik BBM yang dianalisa adalah cetane index , density , sulfur content , kinematic viscosity , flash point, dan caloric  value dari  proses  pirolisis  yang  memvariasikan  temperatur pembakaran  di reaktor  200°C,  250°C, 300°C dan proses di reaktor dengan dan tanpa penggunaan 1% katalis zeolit alam terhadap 2,5 kg limbah plastik LDPE  selama  6  jam.  Setelah  BBM  yang  dihasilkan  terindentifikasi  jenisnya,  dilakukan  pengkajian  efisiensi energi produk BBM terhadap penggunaan bahan bakar pada proses pirolisis. Hasil analisa terhadap karakteristik produk  BBM  yang  dihasilkan  di  setiap  variasi  temperatur  pirolisis  dengan  dan  tanpa  penggunaan  katalis merupakan bahan bakar  jenis kerosin . Efisiensi  tertinggi  sebesar  72,51% adalah pada kerosin yang dihasilkan pada pirolisis menggunakan katalis pada temperatur 250°C dengan perbandingan nilai energi 20.402 kkal untuk kerosin hasil pirolisis limbah plastik LDPE dan 28.137 kkal untuk penggunaan bahan bakar Liquefied Petroleum Gas (LPG)  pada  proses  pirolisis.  Pirolisis  dengan  penggunaan  katalis  zeolit  1%  pada  suhu  250°C  terbukti menjadi cara yang efisien dan berkelanjutan untuk pengolahan limbah LDPE menjadi BBM jenis kerosin.
Kata kunci: Bahan bakar minyak, katalis, LDPE, pirolisis, temperatur .

## ABSTRACT
Low-Density Poly Ethylene (LDPE), plastic waste cannot be broken down by microorganisms in the soil, has no sale  value,  so  it  is  buried  in  the  final  waste  disposal  site.  One  of  the  plastic  waste  treatment  methods  is  the pyrolysis process. The purpose of this study was to determine the type of fuel oil from pyrolysis products and to determine the energy efficiency produced against the highest fuel use . The pyrolysis equipment used is 1 reactor unit  and  1  condenser  unit.  The  characteristics  of  the  fuel  oil  product  analyzed  are  the cetane  index,  density, sulfur  content,  kinematic  viscosity,  flash  point,  and  caloric  value of  the  pyrolysis  process  which  varies  the combustion temperature in the reactor by 200°C, 250°C, 300°C and the process in the reactor, with and without the use of natural zeolite catalysts 1% against 2.5 kg of LDPE plastic waste for 6 hours. After the type of fuel produced is identified, an energy efficiency assessment of the fuel product is carried out on the use of fuel in the pyrolysis  process.  The  results  analysis  show  that  the  all  product  of  fuel  oil  is  a  kerosene-type  of  fuel.  The highest efficiency of 72.51% is the kerosene produced in pyrolysis using a catalyst at a temperature of 250°C with an energy value ratio of 20,402 kcal for kerosene from pyrolysis of LDPE plastic waste and 28,137 kcal for the use of Liquefied Petroleum Gas (LPG) fuel in the pyrolysis process. Pyrolysis using a 1% zeolite catalyst at 250°C has proven to be an efficient and sustainable way to treat LDPE waste into kerosene fuel.
Keywords: Catalyst, fuel oil, LDPE, pyrolysis, temperature.

## 1.  PENDAHULUAN
Pemusnahan  limbah  plastik  dengan  cara pembakaran  ( incineration )  menghasilkan Polychlorinated  dibenzo-  p – dioxine merupakan  jenis  bahan  kimia  karsinogen penyebab kanker serta polutan dari emisi gas buang  NOx,  COx,  SOx,  partikulat,  dioksin, furan  dan  uap  plastik  yang  meningkatkan polusi  udara  serta  menambah  pemanasan global [1-3].
Cara pengolahan yang lebih tepat dibutuhkan untuk solusi ini. Pirolisis merupakan 1 dari 4 teknologi recycle plastik (mechanical recycle,  inceneration,  chemical  recycle  dan pirolisis) yang lebih efektif dalam melakukan recycle limbah  plastik  sehingga  dapat diterapkan  dalam  mengolah  limbah  plastik guna  menghasilkan  BBM.  Proses recycle limbah  plastik  membutuhkan  energi  sebagai sumber  kalor  dalam  mengkonversi  limbah plastik yang juga akan memiliki nilai energi. Jenis  BBM  yang  dihasilkan  diidentifikasi berdasarkan  karakteristik  dan  sifat-sifat fisiknya  yaitu cetane  index ,  berat  jenis, viskositas,  kandungan  sulfur,  titik  nyala  dan nilai kalor [4-6] .
Kajian  sifat-sifat  fisik  dan  karakteristik minyak hasil pirolisis dengan memvariasikan temperatur  pada range temperatur  250°C hingga 500°C menunjukkan bahwa ada hasil pirolisis  yang  memenuhi  kriteria  sebagai kerosene, gasoline, solar dan bensin [7]. Proses  konversi  limbah  plastik  dapat dilakukan  dengan  dan  tanpa  penggunaan katalis.  Katalis  yang  seringkali  digunakan dalam  mengkonversi  limbah  plastik  melalui proses  pirolisis  adalah  jenis  zeolit.  Katalis zeolit  dapat  meningkatkan  konversi  produk yang  dihasilkan  serta  lebih  meningkatkan produk gas dibanding produk cair. Kenaikan produk  gas  mencapai  36,83%  pada  proses menggunakan reactor  batch karena  katalis zeolit  berperan  dalam  membantu  proses degradasi  sehingga  mempercepat  laju  reaksi [8,9].
Jenis limbah LDPE yang dikonversi menjadi bahan  bakar  minyak  melalui thermal cracking tanpa  adanya  penambahan  katalis menghasilkan  minyak  hidrokarbon  yang
memiliki  rantai  yang  lebih  panjang  yaitu setara dengan kerosin [10,11].
Peningkatan temperatur berpengaruh terhadap  volume  bahan  bakar  minyak  serta karakteristiknya.
Penelitian dengan melakukan  pirolisis  limbah  plastik  sejumlah 500 gram dengan memvariasikan temperatur di  reaktor  pirolisis  pada  250°C,  300°C  dan 350°C  memperbesar yield,  spesific  gravity, density,  heating  value dan flash  point [12- 15].
Penelitian  tentang  optimasi  waktu  dan  rasio katalis  terhadap  umpan  limbah  plastik polypropylene dengan  proses  pirolisis  pada temperatur  di  bawah  150°C  menghasilkan fraksi  karbon  dengan  rantai  C7 – C11  dan pada temperatur 150°C-250°C menghasilkan fraksi  karbon  dengan  rantai  C12 – C16 [16,17].

## 2.     METODE PENELITIAN 2.1.  BAHAN
Bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah 2,5 kg limbah plastik jenis LDPE dan 1% katalis zeolite alam [11].

## 2.2.  DISAIN ALAT PIROLISIS
Peralatan  yang  digunakan  dalam  penelitian ini adalah 1 unit peralatan pirolisis berbahan bakar LPG terdiri dari reaktor, penampungan tar  dan  kondensor.  Reaktor  dilengkapi dengan kontrol temperatur terbuat dari bahan stainless  steel dengan  ketebalan  3  mm berkapasitas  2,5  kg  dan  berdimensi  tinggi 450  mm  dan  berdiameter  320  mm  dan dilapisi  dengan glasswool untuk  menahan transfer kalor  ke  lingkungan.  Penampungan tar berbahan baja berdimensi tinggi 200 mm dan berdiameter 80 mm. Sisi shell kondensor berbahan baja berdimensi tinggi 600 mm dan berdiameter  350  mm,  sisi tube merupakan pipa tembaga berdiameter 0,5 in dan panjang 5.000 mm yang dibentuk dalam lilitan spiral. Outlet kondensor  merupakan  produk  bahan bakar  minyak  yang  dihasilkan.  Peralatan yang digunakan ditunjukkan pada Gambar 1.
Keterangan gambar:
1. Reaktor                5. Kondensor
2. Penampung tar     6. Pompa
3. Katup Selenoid    7. LPG sebagai bahan bakar
4. Pengontrol Suhu  8. Penampung BBM
Gambar 1 . Peralatan pirolisis.

## 2.3 PROSES PIROLISIS DAN METODE ANALISIS PRODUK
Limbah  plastik  LDPE  ditimbang  sebanyak 2,5  kg  dan  dimasukkan  dari  bagian  atas reaktor,  jika  digunakan  katalis,  katalis dimasukkan  bersamaan  dengan  limbah plastik. Lalu gas regulator dioperasikan dan diatur  temperatur  yang  diinginkan  yaitu variasi 200°C, 250°C, dan 300°C. Kemudian pompa  aliran  air  pendingin  kondensor dioperasikan. Pengoperasian peralatan dilakukan  selama  6  jam,  kemudian  diukur volume  BBM  yang  terkondensasi  serta dianalisis karakteristik BBM meliputi cetane index,  density, sulfur  content ,  kinematic viscosity,  flash  point,  dan  caloric  value . Setelah  diketahui  spesifikasi  BBM  yang dihasilkan  maka  dihitung  kalor  LPG  yang dibutuhkan  untuk  menghasilkan  BBM tersebut  dan  kalor  yang  dihasilkan  sejumlah volume  yang  didapatkan  dari  hasil  pirolisis limbah  plastik  LDPE  guna  menghitung efisiensi kalor proses pirolisis.
Energi  yang  dihasilkan  dari  produk  BBM ditentukan dari jumlah BBM yang diperoleh dikalikan  dengan  nilai  kalor  kerosin  (nilai kalor  kerosin  adalah  10.475,95  kkal/kg). Energi  yang  dibutuhkan  dalam  produksi produk BBM ditentukan dengan mengkalikan  kebutuhan  LPG  dalam  proses pirolisis  dengan  nilai  kalor  LPG  (nilai  kalor LPG  adalah  11.254,61  kkal/kg).  Efisiensi
energi  produk  BBM  terhadap  penggunaan bahan  bakar  diperoleh  dengan  membagi energi  yang dihasilkan  dari  produk  BBM terhadap  energi  yang  dibutuhkan  dalam produksi BBM.
Persamaan-persamaan yang digunakan dalam  menentukan  efisiensi energi  produk BBM  terhadap  penggunaan  bahan  bakar yang diperoleh adalah sebagai berikut:
𝑚 assa BBM ( kg ) = volume BBM ( m 3 ) x density kerosin( kg m 3 ) (1)
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘 𝐵𝐵𝑀  (𝑘𝑐𝑎𝑙) = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝐵𝐵𝑀(𝑘𝑔)𝑥 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑐 𝑣𝑎𝑙𝑢𝑒 𝐵𝐵𝑀( kkal kg ) (2)
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑏𝑢𝑡𝑢ℎ𝑘𝑎𝑛(𝑘𝑐𝑎𝑙) = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝐿𝑃𝐺(𝑘𝑔)𝑥 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖𝑐 𝑣𝑎𝑙𝑢𝑒 𝐿𝑃𝐺 ( kkal kg ) (3)
Efisiensi  (µ) energi  produk  BBM  terhadap penggunaan  bahan  bakar  LPG  ditentukan dengan rumus:
𝜇 = 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑘 𝐵𝐵𝑀  (𝑘𝑐𝑎𝑙) 𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑏𝑢𝑡𝑢ℎ𝑘𝑎𝑛(𝑘𝑐𝑎𝑙) 𝑥100(%) (4)
Metode  analisis  karakteristik  BBM  hasil pirolisis  dilakukan  menggunakan  metode American  Society  for  Testing  and  Materials (ASTM) dengan jenis metode sesuai dengan parameter  analisisnya  ditunjukkan  pada Tabel 1.

## Tabel 1. Metode analisa
No  Parameter Analisa  Metode
1 Cetane index ASTM D 4737 2 Density pada 5°C ASTM  D  1298/D 4052 3 Sulfur Content ASTM  D 4294 4 Kinematic Viscosity pada 40°C ASTM  D 445 5 Flash Point ASTM  D 93 6 Caloric Value ASTM  D 240
Nama dan merk alat untuk analisa no :
1. Unit peralatan destilasi merk pyrex dan dikalkulasi dari destilasi menggunakan metode ASTM D85 dan density menggunakan metode ASTM D 1298
2. Picnometer merk pypex
3. Spectrofotometer PANalytical Epsilon 3 XFR
4. HAAKE Falling Ball Viscometer
5. KOEHLER Flash Point Tester
6. Bom Calorimeter PARR 6400
Ø 1 2 3 4 5 6 7 8 200 mm 600 mm

## 3.  HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1. KARAKTERISTIK BAHAN BAKAR MINYAK
Temperatur  pirolisis  berpengaruh  dalam menentukan  jenis BBM.  Peningkatan temperatur  meningkatkan  jumlah  atom karbon  produk  pirolisis atau  fraksi  atom karbon, dengan jenis bahan bakar ditentukan oleh jenis fraksi atom karbon [16,17].
Tabel  2  menunjukkan  hasil  analisis karakteristik  bahan  bakar  minyak  hasil pirolisis limbah plastik LDPE menggunakan katalis dan tanpa menggunakan katalis. Hasil analisis  dalam  bentuk  grafik  yang  mengacu ke standar kerosin ditunjukkan pada Gambar 2  (A)  dan  hasil  analisis  yang  mengacu  ke standar  solar  ditunjukkan  pada  Gambar  2 (B).

## Tabel 2. Hasil analisis karakteristik BBM
Parameter Analisa Satuan Standar Kerosine Standar Solar BBM hasil pirolisis berkatalis pada temperatur BBM hasil pirolisis tanpa katalis pada temperatur 200°C  250°C  300°C 200°C  250°C  300°C Cetane index - min 45 64 69 74 56 66 71 Density pada 5°C kg/m 3
max 836 min 815, max 860 759 779 783 755 776 788 Sulfur Content ppm max 2.500 max 500 124 21 275 53 81 102 Kinematic  Viscosity pada 40°C mm 2 /s min 2, max 4.5 0,47 0,61 0,56 0,42 0.98 0,42 Flash Point °C min 38 min 52 31,2 29,2 28,3 29,5 30,1 28,1 Caloric Value MJ/kg min 46,5 43,5-55,7 32,69  27,20  28,75 31,68  28,76  26,92 Perolehan volume pada 200°C % vol min 18 14,57  91,01  43,69 8,01 36,41  10,93
(A) (B)
Gambar 2 . Karakteristik BBM berdasarkan standar kerosin (A) dan standar solar (B).
Hasil  analisis  karakteristik  produk  bahan bakar  minyak  yang  mengacu  ke  standar kerosin  menunjukkan  bahwa  karakteristik sulfur  content dan  perolehan  volume  pada 200°C  telah  memenuhi  standar  hasil karakteristik  kerosin. Density,  kinematic viscosity, flash point dan caloric value sudah sangat  mendekati  nilai  standar  karakteristik kerosin.  Hasil  analisis  karakteristik  produk bahan  bakar  minyak  yang  mengacu  ke standar solar menunjukkan bahwa karakteristik cetane index dan sulfur content telah  memenuhi  standar  hasil  karakteristik solar. Density,  kinematic  viscosity,  flash point dan caloric  value masih  cukup  jauh
dari nilai standar karakteristik solar. Dengan demikian,  produk  bahan  bakar  minyak  telah mendekati  karakteristik  spesifikasi  standar kerosin  yang  telah  ditetapkan  oleh  ASTM Standar [18].

## 3.2 KARAKTERISTIK CETANE  INDEX BAHAN BAKAR MINYAK
Cetane index merupakan indikator kecepatan pembakaran  untuk  bahan  bakar  solar.  Pada Tabel  2  terlihat  bahwa  kenaikan  temperatur diikuti dengan kenaikan cetane index , hal ini dikarenakan dengan meningkatnya temperatur  maka  terbentuk  senyawa non volatile yang meningkatkan cetane index [7].
Cetane  index bahan  bakar  yang  dihasilkan telah  memenuhi  standar  spesifikasi  bahan bakar  solar  untuk  proses  pirolisis  berkatalis maupun  tanpa  katalis  untuk  semua  variasi temperatur. Cetane index pada Tabel 2 tidak bisa  mengkategorikan  bahan  bakar  yang dihasilkan  berspesifikasi  kerosin  karena cetane  index kerosin  standarnya  adalah  di bawah 45 yaitu 41 [7].

## 3.3 KARAKTERISTIK DENSITY BAHAN BAKAR MINYAK
Dari  Tabel  2  dapat  dilihat density semakin meningkat seiring dengan kenaikan temperatur  dikarenakan  massa  hidrokarbon akan  semakin  banyak,  karena  peningkatan temperatur  menaikkan  konversi.  Pada  Tabel 2  untuk  temperatur  yang  sama  nilai density lebih  besar  dengan  adanya  penggunaan katalis. BBM yang dihasilkan memiliki nilai density yang  telah  memenuhi  standar  bahan bakar  jenis  kerosin  namun  jika  mengacu  ke spesifikasi standar  solar, nilai density belum memenuhi.  Penelitian  yang  sama  yang dilakukan  oleh  R.  Miandad,  dkk  [3] dalam melakukan pirolisis limbah plastik menggunakan reactor  batch berbahan stainless  pada  temperatur  lebih  dari  400°C mendapatkan  nilai density 778  kg/m 3 pada bahan  bakar  minyak  yang  dihasilkan. Penambahan  persentase  rasio  penggunaan katalis terhadap umpan limbah plastik LDPE diperlukan guna memenuhi standar spesifikasi bahan bakar solar.

## 3.4 KARAKTERISTIK
SULFUR CONTENT BAHAN BAKAR

## MINYAK
Sulfur  content merupakan  salah  satu karaktristik  bahan  bakar  yang  berefek terhadap  gas  hasil  pembakaran  karena  akan membentuk  SO 2 yang  bisa  meningkatkan nilai kalor. Flue gas bahan bakar diesel yang juga berfungsi sebagai pelumas bila memiliki sulfur  content yang  melebihi  standar berpengaruh buruk terhadap lingkungan [18] . Pada  Tabel  2,  standar sulfur  content pada BBM  yang  dihasilkan  telah  memenuhi standar karakteristik kerosin dan solar namun
sulfur  content lebih  banyak  jumlahnya  pada bahan bakar yang dihasilkan melalui pirolisis menggunakan katalis, kecuali pada temperatur  pembakaran  250°C.  Penggunaan katalis  zeolit  alam  bisa meningkatkan sulfur content karena  katalis  zeolit  alam  sendiri membawa  endapan  lemak  hewan,  sisa tumbuhan  di  hutan  serta  sisa  industri makanan  yang  yang  terbawa  selama pembentukannya [7].

## 3.5 KARAKTERISTIK
KINEMATIC

## VISCOSITY BAHAN
BAKAR MINYAK Kinematic  viscosity menentukan  dalam penanganan BBM pada tangki penampungan,  proses  pembakaran  dan penentuan  jenis burner serta  menjadi pertimbangan  dalam  memilih  jenis  pompa. Pada  Tabel  2  terlihat  bahwa  nilai kinematic viscosity belum  memenuhi  standar  untuk bahan  bakar  solar  untuk  setiap  variasi temperatur dan variasi perlakuan pemanasan menggunakan  dan  tanpa  menggunakan katalis.  Perlu  peningkatan  temperatur pembakaran  hingga  620°C  untuk  memenuhi standar bahan bakar solar [9].

## 3.6 KARAKTERISTIK FLASH  POINT BAHAN BAKAR MINYAK
Pada  Tabel  2  nilai flash  point BBM  yang dihasilkan belum memenuhi standar karakteristik  kerosin  dan  solar.  Penelitian serupa yang pernah dilakukan dilakukan oleh R.  Miandad,  dkk  [3]  dalam  melakukan pirolisis  limbah  plastik  menggunakan reactor  batch berbahan stainless steel pada temperatur  lebih  dari  400°C  mendapatkan nilai flash  point 30,5°C,  yang  juga  belum memenuhi  standar  karakteristik  kerosin  dan diesel.  Pada  Tabel  2  terlihat  bahwa penggunaan  katalis  dengan  jumlah  1% diikuti  dengan  turunnya  temperatur  dapat meningkatkan  nilai flash  point pada  BBM yang dihasilkan, namun  tanpa menggunakan katalis  nilai flash  point tidak  dapat  terlihat kecenderungannya.  Hal  ini  dikarenakan penggunaan  katalis  dapat  meningkatkan stabilitas  reaksi.  Penelitian  terkait  tentang
penggunaan  katalis  terhadap  mutu  biodiesel dari  limbah  minyak  goreng  memperlihatkan bahwa  dengan  peningkatan  penggunaan katalis setiap 0,1% dapat meningkatkan nilai flash point hingga 1°C [14]. Pada BBM yang dihasilkan  dapat  diprediksi  memenuhi standar  parameter flash  point dengan meningkatkan  jumlah  pemakaian  katalis hingga minimum 1,7%.

## 3.7 KARAKTERISTIK CALORIC VALUE BAHAN BAKAR MINYAK
Caloric  value merupakan  salah  satu karakteristik  BBM  yang  menunjukkan jumlah  energi  setiap  massa  jenis  bahan bakar.  Pada  Tabel  2  terlihat  bahwa  untuk setiap  variasi  temperatur  dan  variasi perlakuan  pemanasan  menggunakan  dan tanpa menggunakan katalis belum memenuhi standar  karakteristik  kerosin  maupun  solar. Penelitian  yang  pernah  dilakukan  dilakukan oleh R. Miandad, dkk [19] dalam melakukan pirolisis  limbah  plastik  menggunakan reactor  batch berbahan stainless  steel pada temperatur  lebih  dari  400°C  mendapatkan caloric  value berkisar  33,6 – 53,4  MJ/kg. Daur  ulang  limbah  plastik  LDPE  pada temperatur  350°C  menggunakan  katalis zeolit mendapatkan caloric value 38,3 MJ/kg dengan perbandingan katalis dan umpan 10% [20].  Produksi  BBM  dari  limbah  plastik Polystyrene (PS), Polypropylene (PP)  dan Polyetylena (PE)  pada  temperatur  450°C menggunakan katalis zeolit sintesis mendapatkan  nilai  kalor  40,2 – 45  MJ/kg [21-24].  Perlu  penambahan  perbandingan katalis  dan  umpan  limbah  plastik  atau peningkatan temperatur untuk meningkatkan caloric value agar standar karakteristik BBM yang  dihasilkan  memenuhi  standar  kerosin dan solar.

## 3.8  ENERGI  YANG  DIHASILKAN  DAN DIBUTUHKAN  DALAM  PRODUKSI BAHAN  BAKAR  MINYAK  LIMBAH PLASTIK LDPE
Jumlah BBM yang diperoleh di setiap variasi temperatur  dan  proses  pirolisis  tanpa  dan dengan  menggunakan  katalis  ditunjukkan
pada  Tabel  3.  Adapun  jumlah  LPG  dan energi yang di setiap variasi temperatur pada proses pirolisis ditunjukkan pada Tabel 4.
Tabel 3. Jumlah produk bahan bakar minyak dari proses pirolisis
T(°C) Volume (ml) Massa (kg) Berkatalis Tanpa katalis Berkatalis Tanpa Katalis 200 220 100 0,17 0,08 250 2.500 300 1,95 0,23 300 1.200  1.000 0,94 0,78 Tabel  4. Jumlah  LPG  dan  energi  yang dibutuhkan dalam proses pirolisis T(°C) Massa LPG(kg) Energi yang Dibutuhkan (kkal) 200 2 22.509 250 2,5 28.137 300 2,75 30.950
Jumlah  produk  BBM  yang  dihasilkan dinyatakan dalam massa BBM hasil pirolisis dibagi  massa  limbah  plastik  LDPE  dalam satuan  kg  BBM/kg  limbah  plastik  LDPE, jumlah ini terlihat pada Gambar 3.
Gambar  3. Jumlah  produk  bahan  bakar minyak yang dihasilkan
Gambar  3  memperlihatkan  bahwa  jumlah BBM  yang  dihasilkan  dari  limbah  plastik LDPE  ini  optimum  pada  temperatur  250°C pada  kondisi  pembakaran  menggunakan katalis  maupun  tanpa  penggunaan  katalis. Penggunaan  katalis  memperbanyak  massa bahan  bakar  yang  dihasilkan  yang  terlihat pada temperatur 250°C pembakaran menggunakan katalis jumlah yang dihasilkan 0,78  kg  BBM/kg  limbah  plastik  LDPE  dan tanpa  penggunaan  katalis  hanya  0,09  kg
BBM/kg  limbah  plastik  LDPE.  Penggunaan katalis  meningkatkan  volume  60%  lebih tinggi  karena  katalis  dapat  menurunkan energi  aktivasi  sehingga  laju  reaksi  akan meningkat  dan yield produk  juga  meningkat [9,11,16].
Energi  produk  BBM  hasil  pirolisis  limbah LDPE  dan  Energi  LPG  yang  dibutuhkan untuk  pirolisis  limbah  LDPE  ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar  4. Perbandingan  jumlah  energi yang dihasilkan produk bahan bakar minyak terhadap energi yang dibutuhkan.
Pada  Gambar  4  terlihat  bahwa  pemakaian katalis pada proses pirolisis lebih meningkatkan  energi  yang  dihasilkan  oleh produk BBM untuk setiap variasi temperatur. Solusi  untuk  menekan  jumlah  energi  yang dibutuhkan  adalah  dengan  meningkatkan jumlah penggunaan katalis karena peningkatan pemakaian katalis dapat meningkatkan stabilitas reaksi serta menurunkan energi aktivasi.
Energi  aktivasi  yang  menurun  dapat mempersingkat  laju  reaksi  dan  temperatur yang  dibutuhkan  tidak  terlalu  tinggi  karena temperatur  yang  terlalu  tinggi  hanya  akan menaikkan  konsumsi  energi.  Disamping  itu, meskipun  saat  ini  belum  optimal  namun penggunaan  pirolisis  bisa  lebih  bermanfaat karena dapat menekan biaya yang ditimbulkan  karena  dampak  pencemaran lingkungan  oleh  plastik  lebih  besar.  Energi yang dihasilkan lebih tinggi pada temperatur 250°C  dibandingkan  dengan  temperatur lainnya dan energi optimum yang dihasilkan
pada  kondisi  pirolisis  menggunakan  katalis pada temperatur 250°C sebesar 20.402 kkal. Efisiensi  energi  yang  dihasilkan  kerosin sebagai  produk  pirolisis  limbah  LDPE terhadap energi yang dibutuhkan pada proses pirolisis diperlihatkan pada Gambar 5.
Gambar  5 . Efisiensi  energi yang dihasilkan terhadap  energi  yang  dibutuhkan  pada pirolisis.
Efisiensi energi  produk  BBM  terhadap penggunaan  bahan  bakar pada  proses pirolisis  akan  semakin  meningkat  dengan semakin  tingginya  temperatur,  ini  terlihat pada  Gambar  5  proses  pirolisis  tanpa penggunaan  katalis.  Efisiensi  energi  produk BBM  terhadap  penggunaan  bahan  bakar pada  pirolisis  tanpa  menggunakan  katalis dengan  temperatur 200°C adalah  3,51%, pada  temperatur 250°C adalah  8,67%,  dan pada  pirolisis  bertemperatur 300°C  senilai 26,44%. Temperatur  yang  semakin  tinggi mempercepat  laju  reaksi  sehingga  jumlah produk  BBM  yang  dihasilkan  semakin banyak. Jika jumlah produk BBM jumlahnya banyak,  maka  energi  produk  BBM  juga semakin besar (persamaan 2).
Karena  kebutuhan  energi  untuk  melakukan proses  pirolisis  di  setiap  temperatur  yang tidak  terlalu  besar  selisih  penggunaannya, maka  dengan  meningkatnya  temperatur menghasilkan efisiensi energi  produk  BBM terhadap penggunaan bahan bakar LPG yang semakin meningkat juga (persamaan 4). Pada Gambar 5 proses pirolisis dengan menggunakan  katalis,  kenaikan  temperatur hanya  meningkatkan  efisiensi  energi  produk BBM  terhadap  penggunaan  bahan  bakar hingga  temperatur 250°C  karena  pada
temperatur  300°C efisiensi  energi  produk BBM  terhadap  penggunaan  bahan  bakar mulai  mengalami  penurunan.  Nilai  efisiensi energi  produk  BBM  terhadap  penggunaan bahan bakar pada 200°C adalah 7,77%, pada 250°C  adalah  72,51%  dan  pada  300°C adalah  31,80%.  Peningkatan  temperatur  di 300°C  tidak  meningkatkan  nilai  efisiensi energi  produk  BBM  terhadap  penggunaan bahan  bakar  karena  limbah  plastik  LDPE telah  maksimal  terkonversi  pada  temperatur 250°C.  Penelitian  tentang  optimasi  waktu dan  rasio  katalis  terhadap  umpan  limbah plastik Polypropylene dengan proses pirolisis pada temperatur di bawah 150°C menghasilkan  fraksi  karbon  dengan  rantai C7 – C11  dan  pada  temperatur  150°C-250°C menghasilkan  fraksi  karbon  dengan  rantai C12 – C16. Kerosin berada pada fraksi karbon C12 – C18 [16,17].

## 4.  KESIMPULAN
Dari hasil dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa analisa terhadap karakteristik produk BBM yang dihasilkan di setiap variasi temperatur pirolisis dengan dan tanpa  penggunaan  katalis  didapatkan  bahwa produk  BBM  merupakan  bahan  bakar jenis kerosin . Efisiensi  tertinggi  energi  produk BBM  terhadap  penggunaan  bahan  bakar 72,51% adalah pada kerosin yang dihasilkan pada  pirolisis  menggunakan  katalis  pada temperatur 250°C dengan perbandingan nilai energi  20.402  kkal  untuk  kerosin  hasil pirolisis  limbah  plastik  LDPE  dan  28.137 kkal  untuk  penggunaan  bahan  bakar  LPG pada proses pirolisis.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih kepada Kemenristek/BRIN atas kesempatan  dan  fasilitas  dana  dalam penelitian  ini,  Politeknik  Negeri  Sriwijaya yang  telah  memberikan  bimbingan  arahan sebagai  TPM  dan  memfasilitasi  analisa produk,  Pertamina  Refinery  Unit  III  Plaju Sumatera  Selatan  yang  telah  memfasilitasi analisa  produk  serta  Politeknik  Jambi  yang telah  memfasilitasi  dalam  pembuatan  alat serta pengambilan data penelitian.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] A. Joshi, Rambir, R. Punia,
Conversion  of  Plastic  Waste  Into Liquid  Fuels-a  Review,  in Recent Advances  in  Bioenergy  Research ,  3rd ed.,  S.  Kumar,  A.  K.  Sarma,  S.  K. Tyagi,  and  Y.  K.  Yadav,  Eds.  India:
Sardar Swaran Singh National Institute  of  Renawable  Energy,  2013, hal. 444 – 454.
[2] Novarini,  Darmuji,  H.  Porawati, Analisa  Temperatur  and  Waktu Terhadap  Hasil  Bahan  Bakar  Minyak Dengan  Proses  Pirolisis  Sampah Kantong  Plastik, Jurnal  Inovator , vol.1, no. 2, hal. 18 – 21, 2018.
[3] R. Miandad, M. Rehan, A. S. Nizami, M. A. El-Fetouh Barakat, I. M. Ismail, The  energy  and  value-added  products from  pyrolysis  of  waste  plastics,  in Recycling  of  Solid  Waste  for  Biofuels and  Bio-chemicals,  Environmental Footprints and Eco-Design of Products  and  Processes ,  O.  P. Karthikeyan,  K.  Heimann,  and  S.  S. Muthu,  Eds,  Singapore:  Springer Science  and  Business  Media,  2016, hal. 333 – 355.
[4] C.  Marculescu,  Thermal-Chemical Treatment  of  Solid  Waste  Mixtures, Energy  Procedia ,  vol.  6,  hal.  558 – 564, 2011.
[5] M.  N.  Alam,  C.  Charisma,  Suaedi, Pyrolysis  of  Polypropylene  (PP)  Into Liquid  Fuel  Using  Cao  Catalyst,  in: ICONSS (International Conference on Natural  and  Social  Sciences),  vol.  1, 2019, hal. 68 – 73.
[6] R.  Ploetz,  Rusdianasari,  E.  Eviliana, Renewable  Energy:  Advantages  and Disadvantages,  Proceeding  Forum  in Research,  Science,  and  Technology (FIRST),  [Palembang:Indonesia],  vol.
1, 2016, hal. 76.
[7] M.  Hissa,  S.  Niemi,  K.  Sirviö,  A. Niemi,  T.  Ovaska,  Combustion Studies of a Non-Road Diesel  Engine
With  Several  Alternative  Liquid
Fuels, Energies ,  vol.  12,  no.  12,  hal.
1 – 15, 2019.
[8] B.  N.  Jati,  R.  Ermawati,  Aplikasi Katalis  Dalam  Mengkonversi  Limbah Plastik  Menjadi  Energi, Jurnal  Kimia dan Kemasan, vol. 32, no. 2, hal. 67 – 72, 2010.
[9] R.  Pratiwi,  W.  Dahani,  Pengaruh Penggunaan  Katalis  Zeolit  Alam
Dalam  Pirolisis  Limbah  Plastik  Jenis HDPE  Menjadi  Bahan  Bakar  Cair Setara  Bensin,  in:  Seminar  Nasional Sains dan Teknologi , Jakarta
Indonesia, vol. 4, 2015, hal. 1 – 5.
[10]  S. Susumu, R. Rusdianasari, S. Yusi, Biodiesel  Production  from  Waste Cooking  Oil  using  Electrostatic Method, Indonesian  Journal  of
Fundamental and Applied Chemistry ,
vol. 3, no. 3, hal. 443 – 448, 2018.
[11] Rusdianasari, A. Syarif, M. Yerizam,
M.S.  Yusi,  L.  Kalsum,  Y.  Bow, Effect  of  Catalyst  on  the  Quality  of Biodiesel from Waste Cooking oil by Induction Heating, Journal of Physics:  Conf.  Series  1500  012052 , hal. 1-7, 2020.
[12]  Y. Bow, Rusdianasari, L. S. Pujiastuti, Pyrolysis  of  Polypropylene  Plastic Waste  Into  Liquid  Fuel, IOP Conference Series: Earth And Environmental  Science, 347,  012128, 2019.
[13]  E.  Anzar,  M.  S.  Yusi,  Y.  Bow, Purification  of  Crude  Glycerol  for Biodiesel  By-product  by  Adsorption using  Bentonite, Indonesian  Journal
of
Fundamental and Applied
Chemistry, vol.  3,  no.  3,  hal.  83 – 88,
2018.
[14]  Novarini,  Rusdianasari,  Y.  Bow,  S. Kurniawan, Study of Temperature and Use  of  Catalysts  in  the  Pyrolysis  of LDPE  Plastic  Waste  on  the  Quantity of  Oil  Fuel  Products  Produced,  In: FIRST-T1-T2-2021  (Proceeding  of the  4th  Forum  in  Research,  Science, and  Technology),  Atlantis  Highlights in  Engineering, vol. 7,  2021, hal.  24 – 28.
[15]  S. Yunsari, Rusdianasari, A. Husaini, CPO  Based  Biodiesel  Production using  Microwaves  Assisted  Method, Journal of Physics: Conf. Series, vol.
1, issue. 1, 012036, 2019.
[16]  W. Trisunaryanti, Optimation of Time and  Catalyst/Feed  Ratio  in  Catalytic Cracking of Waste Plastics Fraction to Gasoline  Fraction  Using  Cr/Natural Zeolite  Catalyst, Indones.  J.  Chem. , vol. 2, no. 1, hal. 30 – 40, 2002.
[17]  Rusdianasari,  Y.  Bow,  R.  A.  N. Moulita,  Temperature  Effect  on  the Biodiesel  Quality  from  Waste Cooking  Oil  by  Induction  Heating, Journal of Physics: Conf. Series, vol.
1450, 012003, hal. 1 – 7, 2020.
[18]  R. Thahir, A. Altway, S. R. Juliastuti, Susianto,  Production  of  Liquid  Fuel from  Plastic  Waste  Using  Integrated Pyrolysis  Method  With  Refinery Distillation Bubble Cap Plate Column, Energy  Reports ,  vol.  5,  hal.  70 – 77,
2019.
[19]  R.  Miandad,  M.  A.  Barakat,  M. Rehan,  A.  S.  Aburiazaiza,  I.  M.  I.. Ismail, A. S. Nizami, Plastic Waste to Liquid Oil Through Catalytic Pyrolysis Using Natural And Synthetic  Zeolite  Catalysts, Waste Manag , vol. 69, hal. 66 – 78, 2017.
[20]  Y.  Bow,  Pengolahan  sampah  Low Density  Polyethylene  (LDPE)  dan Polypropylene  (PP)  Menjadi  Bahan Bakar  Cair  Alternatif  Menggunakan Prototipe  Pirolisis  Thermal  Cracking, Jurnal Kinetika , vol. 9, no. 3, hal. 1 – 6, 2020.
[21]  E.  S.  Yusmartini,  Rusdianasari, Separation  Process  Biodiesel  from Waste Cooking Oil Using Ultrafiltration Membranes, in: FIRST (Proceeding  Forum  in  Research,
Science, and Technology),
[Palembang:Indonesia], vol.1, 2016.
[22]  R. A. N. Moulita, R. Rusdianasari, L. Kalsum,  Biodiesel  Production  from Waste  Cooking  Oil  Using  Induction Heating  Technology, Indonesian
Journal of  Fundamental and Applied Chemistry, vol.  5,  no.1,  hal.  13 – 17, 2020.
[23]  S. Yunsari, A. Husaini, R. Rusdianasari,  Effect  of  variation  of Catalyst Concentration in the producing  of  biodiesel  from  Crude Palm  Oil  using  Induction  Heater,
Asian  Journal  of  Applied  Research for  Community  Development  and Empowerment , vol. 3, no. 1, hal. 24 – 27, 2019.
[24]   J.  U.  Putra,  L.  Kalsum,  Y.  Bow, Effect of DC Voltage on Prototype of Biodiesel  Electrostatic  Separator with  Glyserin  from  Waste  Cooking Oil, Indonesian Journal of Fundamental and Applied Chemistry ,
vol. 3, no. 3, hal. 89 – 93, 2018.