1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Plastik merupakan jenis limbah padat yang susah terurai dan volumenya terus meningkat. Peningkatan jumlah sampah plastik karena plastik relatif murah, praktis dan fleksibel. Plastik memiliki daya kelebihan dibanding bahan lain. Plastik memiliki keunggulan yakni umumnya lebih ringan, bersifat isolator, tidak mudah terurai dan proses pembuatannya murah (Ermawati, 2011). Selain itu, pertumbuhan penduduk, gaya hidup dan meningkatnya konsumsi produk kemasan turut memicu peningkatan volume limbah plastik. Data dari deputi Pengendalian pencemaran kementrian negara Lingkungan Hidup (2008) menyebutkan, setiap inividu rata-rata menghasilkan 0,8 kg sampah dan 15% adalah sampah plastik. Perkiraan jumlah sampah plastik dari 240 juta penduduk Indonesia yakni sebesar 28.800 Ton/hari. Jumlah sampah plastik ini akan terus meningkat dan menjadi ancaman serius untuk lingkungan dan keberlanjutan hidup manusia. Pemusnahan sampah plastik menggunakan cara pembakaran berisiko munculnya polutan berbahaya. Metode landfill maupun open dumping di TPA tidak memungkinkan dengan pertumbuhan konsumsi kemasan plastik yang terus meningkat serta penguraian plastik yang membutuhkan waktu sangat lama. Pemusnahan dengan proses pembakaran (incenerasi) berisiko memunculkan polutan dari emisi gas buang yakni CO 2, CO, NO x, HCN, SO x dan beberapa partikulat pencemar lainnya. Proses penyelesaian
2 sampah/limbah plastik tersebut tentu belum mendukung konsep pembangunan berkelanjutan (sustainable development). Beberapa jenis plastik memang dapat diproses daur ulang menjadi bijih plastik namun limbah plastik berlapis aluminium foil belum dapat diproses dengan teknologi tersebut. Fakta di lapangan, baik dari studi/survey maupun surat kabar menunjukkan sampah plastik berlapis aluminium foil memang belum dikelola dan menjadi beban lingkungan. Lapisan alumunium foil menjadi penghambat jenis kemasan ini untuk didaur ulang sebagai produk pellet/bijih plastik. Hal ini menyebabkan limbah plastik berlapis aluminium foil tidak bernilai ekonomis dan masih mencemari lingkungan. Jalur rantai industri mulai dari pemulung, pengepul hingga industry pellet/bijih plastik tidak menerima jenis ini. Banyak dijumpai baik di Tempat Pengelolaan Sampah Terpadu (TPST) dan tempat pengolahan sampah sementara seperti bank sampah masih tersisa residu jenis plastik berlapis aluminium foil. Pada akhirnya sampah jenis ini hanya menumpuk atau dibakar sembarangan. Alternatif proses daur ulang sampah plastik yang tidak dapat diproses menjadi bijih plastik dapat dilakukan dengan proses pirolisis, proses hydrocracking, dan hidromerasi (Ermawati, 2011). Proses pirolisis merupakan salah satu pilihan untuk mendaur ulang sampah jenis kemasan beralumunium foil untuk mendaur ulang plastik polietilen berlapis aluminium foil. Disisi lain, penelitian dan kajian holistik dengan fokus pada pirolisis plastik kemasan aluminium foil dan kajian sustainabilitasnya belum pernah dilakukan.
3 Produk hasil pirolisis yang diharapkan berupa minyak plastik dan rendemen alumunium. Rendemen aluminium kemudian diproses dengan peleburan aluminium menghasilkan ingot aluminium. Minyak plastik yang dihasilkanpun dapat digunakan untuk bahan bakar alternatif, terutama digunakan kembali untuk menunjang proses produksi daur ulang peleburan aluminium. Jika minyak plastik diproses lebih lanjut diharapkan minyak plastik dapat menjadi alternatif bahan bakar motor bakar sehingga dapat bermanfaat lebih luas. Logam aluminium yang dihasilkan berupa ingot alumiunium diharapkan dapat diolah menjadi produk casting aluminium yang bernilai tinggi. Logam alumiunium banyak dimanfaatkan dalam berbagai bidang karena bersifat ringan tapi kuat, tidak bersifat magnetic, dan tidak beracun, Selain itu, aluminium juga bersifat tahan korosi, murah, dan dapat didaur ulang. Penelitian pirolisis plastik beraluminium foil diharapkan mampu memberikan alternatif solusi penyelesaian masalah sampah/limbah yang belum dapat diatasi. Pemanfaatan teknologi pirolisis pada skala besar akan membantu mengurangi volume sampah/limbah plastik berlapis aluminium foil yang selama ini masih belum terselesaikan. Minyak yang dihasilkan merupakan sumber energi alternatif sehingga akan mendukung target rencana dan stategi pemerintah dalam diversifikasi energi dan energi baru pada tahun 2025. Minyak hasil pirolisis diharapkan dapat digunakan oleh industri yang membutuhkan energi panas sehingga dapat mengurangi konsumsi energi fosil, apalagi dapat mandiri energi. Selain itu, pirolisis merupakan pilihan proses
4 yang lebih bersih dalam melakukan recovery (pemungutan) aluminium dibanding proses pembakaran secara langsung dan terbuka yang menimbulkan pencemaran lingkungan lebih besar. Penelitian pirolisis limbah plastik berlapis aluminium foil dapat membantu mengatasi masalah sampah/limbah di lingkungan. Produk yang diperoleh berupa minyak dan aluminium yang dihasilkan dapat membantu pemenuhan kebutuhan energi nasional dan pemenuhan material aluminium. Kajian sustainabilitas yang menyeluruh berupa life cycle sustainability assessment mulai dari proses pirolisis, kelayakan ekonomi, dampak lingkungan melalui life cycle assestment dan manfaat sosial perlu dilakukan agar layak diterapkan di lapangan. Untuk itu, diperlukan penelitian pirolisis sampah plastik berlapis aluminium foil pada proses pirolisis dan produknya dengan tinjauan pengembangan berkelanjutan (sustainable development) yang terdiri dari aspek lingkungan, ekonomi dan sosial. 1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah pada penelitian ini adalah 1. Bagaimana karakteristik minyak dan aluminium hasil pirolisis limbah plastik berlapis aluminium foil? 2. Bagaimana kondisi optimal dari pirolisis sampah plastik aluminium foil? 3. Bagaimana Sustainablitas pemanfaatan teknologi pirolisis terhadap pemungutan aluminium dan produksi minyak plastik?
5 1.3 Tujuan Penelitian Penelitian dilakukan dengan mendesain alat pirolisis dan peleburan aluminium untuk sampah plastik berlapis aluminium foil. Penelitian dilakukan dengan tujuan sebagai berikut: 1. Mengetahui karakteristik minyak plastik dan aluminium yang dihasilkan 2. Mengetahui kondisi optimal dari pirolisis sampah plastik berlapis aluminium foil 3. Mengetahui sustainablititas pemanfaatan teknologi pirolisis terhadap recovery (pemungutan) aluminium dan produksi minyak plastik 1.4 Batasan Masalah Dalam penelitian ini dilakukan pembatasan masalah yang meliputi hal-hal sebagai berikut: 1. Pirolisis dilakukan secara batch 2. Variabel proses pirolisis adalah ukuran partikel Al-PE dan konsumsi bahan bakar 3. Bahan sampah/limbah yang digunakan adalah sampah bekas kemasan beraluminium foil dipilih yang memiliki ketebalan lapisan aluminium 4. Identifikasi karakteristik fisis minyak pirolisis Al-PE meliputi specific gravity, Gross Heating Value, flash point, pour point, dan viskositas kinematik.
6 1.5 Manfaat Penelitian Hasil penelitian diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut: 1. Memberikan alternatif penyelesaian permasalahan sampah plastik berlapis aluminium foil 2. Memberikan kontribusi bagi pengembangan bidang konversi energi khususnya bahan bakar alternatif 3. Dihasilkan bahan bakar cair dan aluminium dari sampah plastik Al-PE 4. Meningkatkan nilai tambah sampah plastik berlapis aluminium 5. Penelitian ini dapat menjadi referensi bagi penelitian selanjutnya 1.6 Keaslian Penelitian Penelitian sejenis yang pernah dilakukan oleh beberapa peneliti terkait pirolisis berbahan baku plastik diantaranya: Ramadhan dan Ali (2012) telah meneliti tentang pengaruh suhu dan waktu tinggal terhadap kualitas produk pirolisis LDPE dan HDPE. Penelitian ini dilakukan juga untuk mengetahui berapa banyak produk yang dihasilkan. Penelitian dilakukan dengan reaktor berdiameter 20 cm 40 cm. Pirolisis dilakukan pada suhu 250 C sampai 420 C dan waktu reaksi 60 menit. Lopez et al (2011) telah melakukan penelitian tentang pengaruh suhu dan waktu pada produk pirolisis sampah plastik. Perilaku termal dari sampuran yang menyerupai sampah kota dengan proposrsi 40% PE, 35% PP, 18 % PS, 4 % PET dan 3% PVC dengan analisis termogravimetri pada reactor batch 3,5 dm 3 pada tekanan atmosfir.
7 Purwanti dan Sumarni (2009) telah melakukan pirolisis potongan plastik LDPE. Suhu operasi pirolisis berkisar antara 400-600 C. Jumlah produk yang dihasilkan berbanding lurus dengan kenaikan suhu serta lama proses berlangsung sedangkan padatan atau arang kan semakin sedikit dengan adanya kenaikan suhu dan waktu proses. Berdasarkan beberapa penelitian yang telah dilakukan maka penulis menyatakan bahwa tesis Kajian Sustainabilitas Pemanfaatan Teknologi Pirolisis Pada Pemungutan Minyak dan Aluminium dari Limbah Plastik Berlapis Aluminium Foil (Al-PE) adalah karya penulis dimana penelitian ini belum pernah dilakukan sebelumnya. Dalam penelitian ini bahan baku sampah plastik yang dipilih adalah jenis polyethylene berlapis aluminium foil dengan sebanyak 1000 gram dengan variabel proses ukuran partikel dan kansumsi bahan bakar serta dilakukan kajian sustainabilitas pada kondisi optimal proses pirolisis.