Journal of Technical Engineering:

## PISTON
Analisis Unjuk Kerja Hasil Minyak Alat Pirolisis dari Bahan Plastik Berkapasitas 2 Kg
Mulyadi 1,2 , Aliftya Susanto 1 , dan Fifit Astuti 1
1 Program Studi Teknik Mesin, Universitas Pamulang, Jl. Surya Kencana No. 1, Tangerang Selatan, Indonesia
2 Pusat Penelitian Fisika, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, Serpong 15314, Tangerang Selatan, Banten, Indonesia
E-mail: dosen01545@unpam.ac.id
Masuk : 22 November 2019 Direvisi :10 Desember 2019 Disetujui : 22 Desember 2019
Abstrak: Limbah sampah plastik sangat sulit terurai. Ada beberapa solusi untuk menanggulanginya, antara lain dapat diolah menjadi  bentuk  butiran,  butiran  ini  sebagai  bahan  baku  daur  ulang  untuk  pembuatan  bahan  lain.  Selain  itu  limbah  plastik dapat  diolah  menjadi  bahan  bakar  minyak.  Penelitian  ini  bertujuan  menjadikan  plastic  PP  sebagai  sumber  dalam menghasilkan minyak dengan metode pirolisis. Adapun yang akan diuji adalah nilai massa jenis dan uji bakar dengan jumlah plastik  sebanyak  2  kg.  Dari  proses  pirolisis  hasil  yang  didapatkan  pada  penelitian  pertama  adalah  845  ml  dimana  T1 mengasilkan  sebanyak  810  ml,  T2  menghasilkan  35  ml  selama  5  jam..  Nilai  massa  jenis  rata  –  rata  minyak  sebesar  0,84 kg/cm 3 .  Uji  bakar  minyak  mampu  menyala  selama  2,31  menit  dan  2,58  menit.  Hasil  minyak  yang  memiliki  kualitas  yang sangat baik karena berada diantara minyak tanah dan bensin.
Kata kunci: Pirolisis, Massa Jenis Minyak, Uji Bakar Minyak, Plastik PP
Abstract: Plastic waste is very difficult to decompose. There are several solutions to overcome this, among others, it can be processed  into  granules,  these  granules  as  recycled  raw  materials  for  the  manufacture  of  other  materials.  In  addition, plastic waste can be processed into fuel oil. This study aims to make PP plastic a source in producing oil with the pyrolysis method. As for what will be tested is the density value and the burn test with the amount of plastic as much as 2 kg. From the pyrolysis process the results obtained in the first study were 845 ml, where T1 produced 810 ml, T2 produced 35 ml for 5 hours. The average density value of oil was 0.84 kg / cm3. The oil burn test can burn for 2.31 minutes and 2.58 minutes. The product of oil which has very good quality because it is between kerosene and gasoline.
Keywords : Pyrolysis, Oil Density, Oil Fuel Test, PP Plastic

## PENDAHULUAN
Plastik  merupakan  senyawa  polimer  yang  memiliki  rantai  panjang  karbon  dan  elemen  lain  yang  mudah dibentuk. Plastik merupakan komponen yang sulit dipisahkan dari kegiatan sehari-hari manusia karena berbagai kelebihan yang dimilikinya. Sifat bahan plastik yang ringan dan kuat, tahan korosi, transparan dan sifat insulasi yang cukup baik inilah yang menyebabkan plastik sulit dipisahkan dari kehidupan manusia. Bahan plastik dapat ditemui pada hampir semua benda  yang  kita  gunakan  sehari-hari diantaranya  kemasanan  makanan, alat rumah tangga, mainan anak, hingga alat elektronik.
Akan tetapi peningkatan penggunaan bahan plastik ini diikuti juga dengan peningkatan limbah plastik. Tidak seperti limbah organik yang dapat terurai oleh bakteri, limbah plastik ini membutuhkan waktu yang sangat lama untuk  terurai  sehingga  terjadi  penumpukan  sampah  plastik  di  tempat  pembuangan  sampah.  Cara  pengolahan sampah  dengan  pembakaran  bukan  metode  yang  aman  bagi  lingkungan  karena  dapat  meningkatkan  emisi  gas yang  potensial  menjadi  polutan  dan  beberapa  partikulat  pencemar  lainnya.  Metode  pemecahan  rantai  polimer yang sudah dikenal adalah pirolisis, gasifikasi, degradasi termal maupun katalitik [1].
Pirolisis  merupakan  proses  degradasi  termal  dari  material  tanpa  adanya  oksigen  atau  dalam  keadaan kekurangan  oksigen  [2]  Dengan  menggunakan  metode  ini  limbah  plastik  dapat  tereduksi  hingga  90%  [3].
Beberapa  penelitian  seputar  konversi  sampah  plastik  menjadi  produk  cair  berkualitas  bahan  bakar  telah dilakukan  dan  menunjukkan  hasil  yang  cukup  prospektif  untuk  dikembangkan  [4].  Pada  pirolisis  plastik,  hal yang  perlu  diperhatikan  adalah  suhu  pada  reaktor.  Suhu  optimal  untuk  pirolisis  plastik  PP  ( Polypropylene ) adalah  250 .  Alat  pirolisis  plastik  memiliki  potensi  yang  sangat  baik  sebagai  alat  konversi  energi,  terutama untuk limbah plastik yang sulit untuk ditangani.
Biomasa  merupakan  bahan-bahan  organik  yang  berasal  dari  tumbuhtumbuhan  yang  meliputi,  dedaunan, rerumputan, ranting, gulma, limbah pertanian, limbah peternakan, limbah kehutanan dan gambut  [5]. Biomassa dapat  digunakan  sebagai  bahan  bakar  untuk  menghasilkan  listrik  dan  bentuk  energi  lainnya.  Energi  biomassa telah  menjadi sumber energi  alternatif  yang baik sebagai pengganti bahan bakar untuk produksi energi. Sudah banyak penelitian mengenai pirolisis plastik ini dan mempunyai sumber panas yang berbeda-beda. Telah banyak penelitian mengenai pirolisis plastik PE dimana sumber panas menggunakan listrik. Surono (2013) menjelaskan mengenai  berbagai  Metode  Konversi  Sampah  Plastik  Menjadi  Bahan  Bakar  Minyak.  Akan  tetapi  penggunaan listrik  sebagai  sumber  panas  tergolong  mahal,  dan  gas  LPG  merupakan  bahan  bakar  yang  tidak  terbarukan. Biomassa  memiliki  potensi  sebagai  sumber  energi  terbarukan  yang  baik,  oleh  karena  itu  alat  pirolisis  yang dirancang  memiliki  bahan  bakar  biomassa.  Pada  penelitian  ini  bertujuan  untuk  menghasilkan  minyak  dengan proses pirolisis menggunakan bahan plasktik PP sebanyak 2 kg selama 5 jam.

## METODOLOGI
Metode  penelitian  adalah  suatu  rancangan  penelitian  yang  memberikan  arah  bagi  pelaksanaan  penelitian sehingga  data  yang  diperlukan  dapat  terkumpul.  Penelitian  merupakan  kegiatan  yang  dilakukan  untuk memahami, memecahkan masalah secara ilmiah, sistematis dan logis. Dengan demikian akan didapat data yang objektif.
Gambar 1. Desain Perancangan Sistem Pirolisis

## Desain Penelitian
Pada penelitian ini, desain penelitian yang digunakan adalah desain eksperimen ( one shot case study ) karena dalam penelitian ini uap plastik hasil pirolisis sampah plastik akan diembunkan di dalam kondensor dengan arah aliran pipa spiral. Hasil yang diperoleh akan diobservasi dan akan dijadikan sebagai referensi dalam perhitungan efisiensi dan efektivitas kerja kondensor pirolisis.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Proses Pembuatan Minyak Menggunakan Alat Pirolisis
Proses  pembuatan  bahan  bakar  minyak  menggunakan  alat  pirolisis  dari  limbah  plastik  dapat  dilihat pada gambar berikut ini  :

## Hasil Penelitian
Hasil  penelitian  ini  berupa  alat  pengolahan  limbah  plastik  menjadi  Bahan  Bakar  Minyak  (  BBM  ) terilhat seperti pada gambar berikut ini :
Gambar 2. Alat Pirolisis Pengolah Plastik Menjadi Bahan Bakar Minyak ( BBM )
Tabel 1. Hasil Penelitian Pertama Pembuatan Minyak Plastik Pada Proses Pirolisis
No Waktu ( menit ke ) Temperatur (°C) Volume T1 ( ml ) Volume T2 ( ml ) 1 0 30 0 0 2 30 60 0 0 3 60 125 0 2 4 90 165 50 2 5 120 185 100 8 6 150 201 170 13 7 180 230 165 6 8 210 251 150 3 9 240 270 130 1 Plastik Reaktor ( Tungku pemanas ) Kondensor Minyak
No Waktu ( menit ke ) Temperatur (°C) Volume T1 ( ml ) Volume T2 ( ml ) 10 270 280 35 0 11 300 295 0 0 Total 810 35
Gambar 3 . Grafik Hasil Penelitian Pertama Pembuatan Minyak Plastik
Hasil  pada  pengujian  pertama  dengan  menggunakan  plastik  sebanyak  2  kg  pada  alat  pirolisis  yang  telah dilakukan  ternyata  dari  T1  produksi  menghasilkan  bahan  bakar  minyak  (  BBM  )  paling  banyak  dibandingkan dari T2 produksi,  seperti  yang  terlihat  pada  Tabel 1  menunjukkan  hasil  bahan  bakar  minyak  dari  T1  produksi dapat  menghasilkan  750  ml  dengan  waktu  proses  selama  5  jam  dan  suhu  mencapai  295 C,  sedangkan  hasil bahan bakar minyak dari T2 produksi dapat menghasilkan 20 ml dengan waktu proses dan suhu yang sama.
Gambar 4. Hasil Minyak
30 60 125 165 185 201 230 251 270  280 295 0 0 0 50 100 170  165 150 130 35 0 0 0 2 2 8 13 6 3 1 0 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0 50 100 150 200 250 300 350 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 Vo lu m e , m l Su h u , o C Waktu ( menit ke )

## Hasil Pembuatan Minyak pertama
Temperatur Volume T1 Volume T2

## Uji Densitas Hasil Minyak
Tabel 2. Hasil Uji Densitas Minyak
Dari Tabel  2 harga  massa jenis  minyak  yang dihasilkan adalah berkisar antara 0,9  – 0,84 kg/cm 3 dan  nilai massa  jenis  dari  minyak  pada  penelitian  kedua  rata  –  rata  bernilai  0,84  kg/cm 3 .  Jika  dibandingkan  dengan berbagai bahan bakar, nilai  massa jenis dari  minyak pirolisis berada diantara bensin dan minyak tanah, hal ini dapat dilihat pada Tabel 2.2.

## Hasil Uji Bakar Minyak
Tabel 3. Data Hasil Uji Bakar Minyak No Hasil Kapasitas Titik Nyala Waktu Menyala Produksi Minyak ( ml ) ( detik ) ( Menit ) 1 T1 10 1,9 2,31 2 T2 10 1,5 2,58
Pada  pengujian  bakar  hasil  minyak  yang  dilakukan  seperti  pada  Tabel  3  menunjukkan  tingkat  waktu menyala  T1  adalah  bisa  bertahan  hingga  2,31  menit  dengan  kapasitas  minyak  sebanyak  10  ml.  Saat  di  uji  api pemantik diberi jarak antara api pemantik dengan minyak adalah 2 cm yang bertujuan untuk mengetahui berapa lama bahan bakar minyak ini bisa menyala ketika didekatkan dengan api dan hasil yang didapat adalah 1,9 detik. Sedangkan  tingkat  waktu  menyala  T2  adalah  bisa  bertahan  hingga  2,58  menit  dengan  kapasitas  yang  sama dengan  T1  yaitu  10  ml  dan  titik  menyala  ketika  didekatkan  dengan  api  adalah  1,5  detik.  Perbandingannya  T2 lebih cepat menyala ketika didekatkan dengan api dibanding T1 dan waktu menyala T2 lebih lama disbanding T1.  Ketika  minyak  habis  dan  api  mati  pada  sisa  pembakaran  tidak  menimbulkan  residu,  itu  menunjukkan kualitas minyak T1 dan T2 sudah cukup baik.
No Pipa Massa Jumlah Massa Jenis Produksi Cairan ( g ) Cairan ( ml ) ( g/cm³ ) 1 T1 9 10 0,9 2 T1 15 20 0,75 3 T1 36 50 0,72 4 T2 9 10 0,9 5 T2 19 20 0,95 6 T2 21 25 0,84 Rata -  rata 0,84

## KESIMPULAN
Dari  penelitian  yang  telah  dilakukan  berupa  pirolisis  plastik  dan  pengujian  karakteristik  minyak  pirolisis yang  dihasilkan,  Hasil  minyak  penelitian  T1  dan  T2  adalah  845  ml.  Massa  jenis  rata  –  rata  minyak  pirolisis penelitian  0,84  kg/cm 3 .  Hasil  uji  bakar  dengan  kapasitas  minyak  10  ml  yang  telah  dilakukan,  terdapat perbandingan yaitu T1 dapat menyala dalam waktu 2,31 menit, titik nyala 1,9 detik dan T2 dapat menyala dalam waktu 2,58 menit, titik nyala 1,5 detik.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Budiyantoro, C. 2010. Thermoplastik dalam Industri . Surakarta: Teknika Media
[2] Gao, Feng. 2010. Pyrolysis of Waste Plastic into Fuels . Thesis. Christchurch : University of Canterbury
[3] Kurniawan, A. 2012. Mengenal Kode Kemasan Plastik yang Aman dan Tidak. http://ngeblogging.wordpress.com/2012/06/14/mengenal-kode-kemasan-  yang-aman-dan-tidak/.  Diakses pada tanggal 30 Juli 2015 pukul  23.00  WIB
[4] Pranata,  J.,  2008,  Pemanfaatan  Sampah    Kota    Sebagai    Bahan    Bakar    Pada    Turbin  Gas  Yang  Tidak Terpakai Di PT Arun NGL Menggunakan Proses Gasifikasi , Aceh.
[5] Purwanti  Ani  dan  Sumarni,  2008, Kinetika  Reaksi  Pirolisis  Plastik  Low  DensityPolyethylene  (LDPE) . AKPRIND. Yogyakarta
[6] Ramadhan,  Aprian  dan  Munawar  Ali  Pengolahan  Sampah  Plastik  Menjadi  Minyak  Menggunakan  Proses Pirolisis . Jurnal Ilmiah Teknik Lingkungan . Volume 4. Nomor 1: Halaman 44-53
[7] Surono,  Untoro  Budi.  2013.  Berbagai  Metode  Konversi  Sampah  Plastik  Menjadi  Bahan  Bakar  Minyak. Jurnal Teknik . Volume 3. Nomor 1: Halaman 32-40