## Analisis jumlah volume bahan bakar yang dihasilkan pada alat pirolisis sampah plastik tipe LDPE
Ari Kurniawan 1* , Basuki 2 , Mochamad Arif Irfa`i 3
1,2,3 Prodi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Hasyim Asy’ari Jl. Irian Jaya 55 Tebuireng Tromol Pos IX Jombang Jatim Telp. (0321) 861719 (Hunting), 864206, 851396, 874685 Fax. 874684
*Corresponding author : arikurniawan151998@gmail.com

## Abstract
The research in this article is a discussion  of the analysis of the total volume of fuel produced in the LDPE type plastic waste pyrolysis tool. The purpose of this study was to utilize LDPE plastic waste into alternative fuels by using a temperature of 300 0 C in a pyrolysis device. Testing of the pyrolysis tool obtained data from each test, namely at a temperature of 300 o C it produced oil with an average of 400 ml.
Keywords : Pyrolysis Oil, pyrolysis, LDPE Plastic

## Abstrak
Penelitian pada artikel ini merupakan pembahasan analisis jumlah volume bahan bakar yang  dihasilkan  pada  alat  pirolisis  sampah  plastik  tipe  LDPE.  Tujuan  penelitian  ini  adalah memanfaatkan  limbah  sampah  plastik  tipe  LDPE  menjadi  bahan  bakar  alternatif  dengan menggunakan  suhu  300 0 C  pada  alat  pirolisis.  Pengujian  alat  pirolisis  didapatkan  data  dari masing-masing pengujian yaitu pada suhu 300 0 C menghasilkan minyak dengan rata-rata 400 ml.
Kata kunci : Minyak pirolisis, Pirolisator, Plastik LDPE

## Pendahuluan
Permasalahan  yang  dihadapi  dunia pada  khususnya  di  Indonesia  seperti masalah pencemaran lingkungan diakibatkan  banyak  sampah  plastik  yang tidak terurai dengan mudah oleh mikroorganisme. Pengembangan bahan alternatif pembuatan plastik bertujuan untuk mengurangi  dampak  pencemaran  sampah plastik  dengan  mengembangkan  kemasan biodegradable [1]. Penggunaan barang yang berbahan  plastik  semakin  meningkat  sejak ditemukannya  pertama  kali  pada  tahun 1907. Meningkatnya pemakainan plastik ini merupakan  konsekuensi  yang  ditimbulkan dari perkembangan teknologi, industri serta meningkatnya  jumlah  penduduk.  Indonesia merupakan peringkat kedua sebagai negara penyumbang sampah plastik terbesar didunia setelah China. Berdasarkan dari data memaparkan penghasilan sampah plastik di Indonesia yang mencapai 187,2 juta ton dan
sebelumnya  China  telah  mencapai  262,9 juta ton per tahun [2].
Plastik biodegradable merupakan plastik  yang  dapat  digunakan  layaknya seperti  plastik  konvensional,  namun  akan hancur terurai oleh aktivitas mikroorganisme  setelah  habis  terpakai  dan dibuang  ke  lingkungan.  Biasanya  plastik konvensional berbahan dasar petroleum, gas alam,  atau  batu  bara.  Sementara  plastik biodegradable  terbuat  dari  material  yang dapat  diperbaharui,  yaitu  dari  senyawa- senyawa  yang  terdapat  dalam  tanaman misalnya  pati,  selulosa,  kolagen,  kasein, protein  atau  lipid  yang  terdapat  dalam hewan  [3].  Peningkatan  sampah  plastik  ini menimbulkan permasalahan bagi lingkungan.  Penyebabnya  dari  sifat  plastik yang  tidak  mudah  terurai  secara  alami,  hal ini  dikarenakan  plastik  yang  beredar merupakan  polimer  sintetik  yang  terbuat dari  minyak  bumi,  sehingga  untuk  dapat menguraikan  sampah  plastik  secara  alami
membutuhkan waktu 100 tahun agar plastik dapat terurai secara sempurna [4].
Warga
Indonesia merupakan masyarakat  yang  mempergunakan  benda- benda  berbahan  plastik  karena  sangat memudahkan dalam pembawaan atau dalam pengemasan makanan. Plastik yang berjenis LDPE  ( Low  Density  Polythilene )  banyak tersebar  di  masyarakat  Indonesia  sebab plastik  yang  berjenis  LDPE  bersifat  lentur, tidak  kaku,  tidak  robek,  kuat,  serta  harga plastik  relatif  murah  atau  rendah.  Plastik berjenis  plastik  LDPE  memiliki  dampak negatif  jika  proses  pengolahannya  tidak benar  maka  berimbas  pada  kerusakan lingkungan.  Telah  banyak  metode  yang dikembangkan, mulai dari pembakaran atau insinerasi di udara terbuka, namun hasilnya berupa  gas  racun  seperti  gas  CO, furan , dioxin ,  dan  logam  berat  seperti kromium , kobalt,  tembaga,  timbal,  selenium,  dan cadmium  yang  merupakan  semua  zat-zat tersebut berbahaya untuk kesahatan masyarakat [5].
Kemudian  ada  metode reuse dan reycle namun  tidak  dapat  menanggulangi secara efektif untuk mesalah sampah plastik, lalu muncul metode penaggulangan sampah plastik  yaitu  menjadikan  sampah  plastik sebagai  bahan  bakar  cair  dengan  proses pirolis.  Pirolisis  adalah  proses  pembakaran material  anorgranik  atau  sintetis  dalam keadaan sedikit oksigen dengan memanfaatkan  panas  dari  pembakaran dalam  keadaan  temperatur  tinggi.  Plastik yang  merupakan  polimer  rantai  panjang akan terurai menjadi senyawa rantai pendek. Energi  alternatif  yang  dihasilkan  dari pengolahan  sampah  plastik  menggunakan proses  pirolisis  yaitu  berupa  bahan  bakar minyak. Pengolahan sampah plastik menjadi bahan bakar minyak, selain dapat mengurangi  sampah  plastik  di  masyarakat maka  kita juga  ikut  menghemat  persediaan minyak bumi di alam [4].
Sampah plastik dapat diubah menjadi minyak dikarenakan pada dasarnya pembuatan  plastik  berasal  dari  minyak bumi,  jadi  sampah  plastik  tersebut  seolah mengalami  proses  daur  ulang.  Selain  itu
minyak  yang  dihasilkan  dari  pengolahan sampah plastik tersebut memiliki nilai kalor yang  cukup  tinggi  setara  dengan  bahan bakar fosil yang berupa bensin dan solar [6].
Penelitian  analisis  pengaruh  suhu terhadap  volume  bahan  bakar yang dihasilkan pada alat pirolisis sampah plastik tipe  LDPE  ini  bertujuan  untuk  mengurangi sampah plastik yang mencemari lingkungan di  masyarakat  Indonesia  serta  upaya  untuk menjadikan sampah plastik menjadi sumber energi  alternatif  dengan  cara  pengubahan sampah plastik menjadi bahan bakar minyak menggunakan metode pirolisis.

## Tinjauan Pustaka
Energi  adalah  suatu  kemampuan untuk  melakukan  suatu  usaha.  Energi merupakan besaran yang kekal, maksudnya energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, tetapi dapat diubah ubah dari bentuk  satu  kebentuk  yang  lain.  Energi dapat dibedakan menjadi dua antara lain:
a. Energi tak terbarukan (konvensional) Sumber  energi  tak  terbarukan  adalah sumber  energi  yang  diambil  dari sumber  daya  alam  yang  apabila digunakan  secara  terus  menerus  akan habis atau sumber yang hanya tersedia dalam  jumlah  terbatas.  Sumber  energi ini  yaitu  berasal  dari  minyak  bumi, fosil, dan gas alam.
b. Energi terbarukan Konsep energi terbarukan ini diperkenalkan pada tahun 1970 sebagai usaha pergerakan
melewati pengembangan bahan bakar nuklir dan fosil.  Definisis  paling  umum  yaitu sumber energi yang dapat diisi kembali oleh  alam  atau  merupakan  proses berkelanjutan. Contoh energi terbarukan  antara  lain  yaitu:  angin, matahari,  panas  bumi, biofuel ,  air, biomassa, bioethanol (pirolisis)  dan lain-lain.
Pirolisis  adalah  cara  fraksinasi material  yang  disebabkan  oleh  temperatur. Pirolisis termasuk proses penguraian material  anorganik  atau  sintesis  dalam keadaan sedikit oksigen dengan
memanfaatkan  panas  dari  pembakaran dalam  keadaan  temperatur  tinggi  [5].  Cara kerja alat pirolisis adalah dengan memanaskan  plastik  pada  tabung  reaktor dengan  tanpa  oksigen  dalam  temperatur tertentu. Selama proses pembakaran plastik akan  mencair  kemudian  plastik  mengalami penguapan  (gas).  Setelah  itu,  uap  hasil pembakaran sampah plastik akan diteruskan melalui pipa pendingin dan uap mengalami proses  penyubliman  sehingga  berubah menjadi  zat  cair.  Zat  cair  itulah  yang menjadi  minyak  mentah,  cikal  bakal  dari bahan bakar minyak [7].
Plastik  merupakan  salah  satu  jenis macromolekul yang  terbentuk  dari  proses polimersasi. Polimersasi yaitu proses penggabungan  antara  beberapa  molekul sederhana  (monomer)  melalui  proses  kima dan  menghasilkan  molekul  besar  yang disebut  polimer.  Plastik  termasuk  senyawa polimer  yang  unsur  penyusunannya  adalah hydrogen dan karbon [8].
Plastik  LDPE  merupakan  jenis plastik  sintetik  yang  memiliki  sifat  non- biodegradable atau tidak dapat terdegradasi oleh mikroganisme, sehingga dapat menimbulkan  masalah  pada  lingkungan. Contoh dari jenis sampah LDPE antara lain yaitu, kantong makanan, kantong roti, botol minuman, plastik kemasan dan lain-lain [9].

## Metode Penelitian
Pada  penelitian  yang  memfokuskan pada  rancang  bangun  alat  pirolisis  sampah plastik tipe LDPE dan analisis volume bahan bakar  alternatif  yag  dihasilkan  dengan menggunakan metode eksperimental dengan proses  penelitian  secara  bertahap  untuk menunjukkan  sebab-akibat  antara  dua variabel  ataupun  lebih,  dengan  mengatur variabel  bebas  secara  sengaja  pada  objek penelitian yang bertujuan untuk mengetahui pengaruhnya bertahap variabel terikat [10].
Variabel  yang  digunakan  dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
a. Variabel Bebas Variabel  bebas  merupakan  variabel yang  mempengaruhi  atau  penyebab beberapa  faktor  yang  akan  diukur  dan
dimanipulasi  oleh  peneliti.  Tujuannya untuk  mengetahui  hubungan  kejadian yang  diamati  oleh  peneliti.  Pada penelitian  ini  variabel  bebasnya  yaitu jumlah volume minyak yang dihasilkan pada suhu 300 0 C. b. Variabel Terikat
Variabel terikat yaitu suatu faktor yang dapat  diobservasi  dan  dapat  diukur dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh  dari  variabel  bebas.  Variabel terikat  yang  dapat  diambil  dalam penelitian  ini  yaitu,  hasil  dari  jumlah bahan bakar minyak (ml) yang didapat dari proses pirolisis.
c. Variabel Kontrol Variabel kontrol adalah bentuk variabel yang  dapat  dikendalikan  dan  bisa mempengaruhi variabel bebas terhadap variabel dependen atau variabel tergantung, dan tidak dapat dipengaruhi oleh faktor dari luar yang tidak diteliti. Variabel  kontrol  yang  dapat  diambil yaitu  jenis  plastik  yang  digunakan adalah  plastik  LDPE  dengan  berat minimal 1 kg, alat yang digunakan yaitu alat  pirolisis,  waktu  proses  pirolisis yang  digunakan  selama  1  jam,  air pendingin  menggunakan  air  es  dengan suhu 25 0 C.
Berikut  ini  merupakan desain alat pirolisis  sampah  plastik  dapat  dilihat  pada Gambar 2 dibawah ini:
Gambar 1. Alat Pirolisis
Keterangan gambar:
1. Regulator (pengukur tekanan uap)
2. Tungku pembakaran
3. Termometer pengukur suhu
4. Rangka
5. Kompor
6. Bak  penampung  air  pendingin  (air es)
7. Tabung gas LPG 3kg
8. Pipa Gas
9. Bak penampung BBM (bahan bakar minyak)
10. Kondensor (alat pendingin)

## Teknik Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data ini bertujuan  untuk  mendapatkan  data  atau informasi  yang  baik  dan  terstruktur  serta memastikan keakuratan dalam setiap penelitian. Sehingga kebenaran dari informasi  yang  diperoleh  dan  dapat dipertanggung  jawabkan.  Adapun  teknik pegumpulan  data  yang  digunakan  dalam penelitian ini, yaitu:
a. Observasi Merupakan  suatu  teknik  pengumpulan data  dengan  cara  mengamati  langsung terhadap objek yang diteliti da pencatatan  secara  sistematik  terhadap objek penelitian. Observasi yang dilakukan pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hasil dari perbandingan tiap-tiap baha bakar pada alat pirolisis.
b. Dokumentasi Pengumpulan  data  dengan  teknik dokumentasi yaitu dengan menghimpun dan menganalisis dokumen, baik berupa dokumen  tertulis,  gambar,  maupun elektronik.  Teknik  dokumentasi  dalam penelitian  ini  berupa  dokumentasi proyek dan dokumentasi tertulis.
c. Studi Literatur Dengan  melakukan  kajian  dari berbagai  journal,  buku,  artikel  untuk mendapatkan teori dan rumus.
Dilakukannya  studi  literatur  dalam  teknik pengumpulan  data  yaitu  bertujuan  untuk mencari dasar pengambilan sebuah informasi tentang data dalam penelitian ini.
d. Eksperimen Dengan melakukan uji coba pada objek penelitian  untuk  proses  pengambilan data  dari  hasil  studi  literatur.  Pada
tahapan  ini,  dilakukannya  pengujian terhadap  objek  penelitian  pada  suhu 300 0 C  terhadap  jumlah  hasil  pirolisis yang didapatkan.

## Teknik Analisis Data
Pada  tahap  ini  peneliti  melakukan analisis  data  dengan  menggunakan  analisis perbandingan  atau  komparasi  yang  didapat dari beberapa data yaitu:
a. Perbedaan pada setiap pengujian di suhu 300 0 C terhadap proses pembakaran pada alat pirolisis
b. Efektifitas  dari  alat  pirolisis  sampah plastik
c. Data yang diperoleh akan dibuat grafik

## Hasil dan Pembahasan
Pada pengujian di suhu pembakaran 300 0 C dalam waktu 1 jam terhadap sampah plastik LDPE seberat 1 kg, didapatkan hasil seperti pada Tabel 1.
Tabel 1.  Perbandingan  jumlah  minyak, arang pembakaran, dan massa gas LPG pada setiap pengujian.
PENGUJIAN PADA SUHU 300 0 C Hasil Minyak (ml) Arang Pembakaran (gram) Massa Gas LPG (Kg) Pengujian 1 400 533 0,6 2 410 517 0,7 3 390 543 0,6 Rata-rata 400 531 0,63  Pengujian menggunakan sampah plastik LDPE dengan massa 1 Kg.
 Lama waktu pembakaran 1 Jam (60 menit).
Berdasarkan  pada  Tabel  1  dapat dijelaskan  bahwa  pada  pengujian  pertama minyak  yang  dihasilkan  sebanyak  400  ml dengan hasil arang sisa pembakaran seberat 533 gram dan menghabiskan massa gas LPG sebanyak  0,6  kg.  Untuk  pengujian  kedua minyak  yang  dihasilkan  sebesar  410  ml dengan hasil arang sisa pembakaran seberat 517 gram dan menghabiskan massa gas LPG sebanyak 0,7 kg. Sedangkan pada pengujian ketiga  minyak  yang  dihasilkan  sebanyak 390 ml dengan hasil arang sisa pembakaran seberat 543 gram dan menghabiskan massa gas LPG sebanyak 0,6 kg.
Berdasarkan  dari  hasil  pengujian  diambil nilai hasil rata-rata minyak, arang pembakaran,  dan  massa  gas  LPG  dapat dilihat perbedaan dari setiap pengujian pada masing-masing  suhu,  dapat  melihat  grafik pada gambar 2, 3, dan 4 sebagai berikut:
Gambar 2. Grafik perbandingan jumlah minyak pada suhu 300 0 C.
Grafik  pada  Gambar  2  menjelaskan perbandingan  volume  minyak  di  setiap pengujian  pada  suhu  300 0 C  dengan  hasil minyak  pada  pengujian  1  sebesar  400  ml, pengujian ke 2 minyak yang didapat sebesar 410 ml, sedangkan pada pengujian 3 jumlah minyak yang didapat sebesar 390 ml dengan jumlah  minyak  rata-rata  pada  ke  tiga pengujian yaitu 400 ml.
Gambar 3. Grafik Perbandingan Hasil Arang Pada Suhu 300 0 C.
Diagram pada Gambar 3
menjelaskan  perbandingan  hasil  arang pembakaran  di  setiap  pengujian  pada  suhu 300 0 C dengan hasil arang yang didapat pada pengujian 1 sebesar 533 gram, di pengujian 2 hasil arang yang didapat sebesar 517 gram, sedangkan  di  pengujian  3  hasil  arang  yang
didapat sebesar 543 dengan jumlah rata-rata yang  dapat  diambil  dari  ketiga  pengujian yaitu 531 gram.
Gambar 4. Grafik perbandingan massa gas LPG yang terpakai pada suhu 300 0 C.
Pada diagram Gambar 4
menjelaskan  massa  gas  LPG  yang  terpakai disetiap pengujian pada suhu 300 0 C dengan massa  gas  LPG  yang  terpakai  pada pengujian  1  sebesar  0,6  kg,  kemudian  di pengujian  2  massa  gas  LPG  yang  terpakai sebesar 0,7 kg, sedangkan pada pengujian 3 massa gas LPG yang terpakai sebesar 0,6 kg. Berdasarkan disetiap pengujian jumlah rata- rata gas LPG yang terpakai sebesar 0,63 kg.

## Kesimpulan
Hasil  dari  penelitian  yang  telah dilaksanakan  dapat  disimpulkan  bahwa, hasil pengujian alat pada suhu 300 0 C dapat menghasilkan  minyak  dengan  rata-rata sebesar  400  ml,  dengan  jumlah  arang dengan  rata-rata  531  gram,  dan  massa  gas LPG yang terpakai dengan jumlah rata-rata sebesar  0,63  kg.  Untuk  mendapatkan  hasil minyak  yang  maksimal,  maka  penelitian selanjutnya  disarankan  utuk  meningkatkan suhu  pembakaran.  Suhu  pembakaran  yang kurang  tinggi  menyebabkan  lambatnya proses peleburan.

## Referensi
[1] Hudha,  Istnaeny  M  dkk.  2020. “Potensi  Limbah  Keju    ( Whey ) sebagai  Bahan  Pembuatan  Plastik Pengemas yang Ramah Lingkungan“.
400 410 390 380 390 400 410 420 Pengujian 1 Pengujian 2 Pengujian 3 ml Perbandingan jumlah minyak pada pengujian suhu 300 0 C 533 517 543 500 510 520 530 540 550 Pengujian 1 Pengujian 2 Pengujian 3 G ra m Perbandingan hasil arang pada pengujian suhu 300 0 C 0,6 0,7 0,6 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75 Pengujian 1 Pengujian 2 Pengujian 3 k g Perbandingan massa gas LPG pada pengujian  suhu 300 0 C
Malang: Jurnal Teknik: Media Pengembangan Ilmu .
[2] Mursito, A.J., Sukadana, K.G., Tenaya,  P.N.G.,  2017.”  Perancangan dan  Pengujian  Alat  Destilasi  Minyak Dari  Limbah  Sampah  Plastik”.Vol.
6(4): hal. 311- 377.
[3] Nugroho,  A.C.S.,  dan  Linggar,  A.O., 2017.” Sintesis  Dan  Karakterisasi
Bioplastik Dari Kitosan-Pati Ganyong (Canna Edulis)“. Vol. 2(1): hal. 13-21. [4] Tahir, R., Alwathan.
2014.”
Pengambilan  Fraksi  Ringan  Produk Hasil  Pirolisis  Limbah  Plastik  Jenis
Polipropilene  (Pp)  Dengan  Metode Destilasi  Fraksionasi  Bubble  Cap”.
Vol. 3(2).
[5] Mandala,  W.W.,  Cahyono,  S.M., Ma’arif, S., Sukarjo,  B.H., Wardoyo. 2016.  “Pengaruh  Suhu  terhadap Rendemen  dan  Nilai  Kalor  Minyak Hasil  Pirolisis  Sampah  Plastik”.  Vol.
1(2): hal. 49-52.
[6] Eko,  P.P.,  Dermawan,  D.,  Bisono., 2014.”  Rancang  Bangun  Mesin Destilator  Pengubah  Limbah  Plastik Menjadi Minyak”. Hal. 105-110.
[7] Mustofa  K.D  dan  Fuad  Zainuri. 2014.“  Pirolisis  Sampah  Plastik
Hingga  Suhu  900  oC  Sebagai  Upaya menghasilkan Bahan Ramah Lingkungan“. Jurnal Simposium Nasional RAPI XIII.
[8] Surono,  dkk.  2016.  Pengolahan
Sampah Plastik Jenis PP, PET dan PE Menjadi  Bahan  Bakar  Minyak  dan Karakteristiknya. Yogyakarta: Fakultas Teknik, Universitas Janabadra.  Jurnal.1  (1)  :  32-37. (Online). http://e-
journal.janabadra.ac.id/index.php/
JMST.  Diakses  Pada  tanggal  17 Desember 2017.
[9] Susilawati.,  Irfan,  M.,  Maulina,  D. 2011.”Biodegradable  Plastic  From  A Mixture Of Low Density Polyethylene
(LDPE) And Cassava Stach With The Addition  Of  Acrylic  Acid”.  Vol. 11(2).
[10] Sarwono,  J.  2006.  Metode  Penelitian
Kuantitatif  dan  Kualitatif.  In  J. Sarwono, Metode Penelitian Kuantitatif & kualitatif (pp. 135-137).
Yogyakarta: Graha Ilmu.