BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Produksi plastik tahun 2009 hingga tahun 2010 di seluruh dunia meningkat dari 15 juta ton hingga mencapai 265 juta ton, hal ini menegaskan kecenderungan jangka panjang pertumbuhan produksi plastik yang hampir 5% per tahun dalam 20 tahun terakhir. Industri plastik juga memainkan peranan dalam pertumbuhannya melalui inovasi dalam lingkup yang luas yaitu kunci dari industri di Eropa seperti otomotif, alat elektronik, konstruksi dan bangunan serta sektor kemasan makanan dan minuman. Produksi plastik di dunia dari tahun 1950 hingga 2010 terlihat pada Gambar 1.1. Gambar tersebut menunjukkan bahwa dari tahun ke tahun terjadi peningkatan produksi plastik yang sangat signifikan. Hal ini diakibatkan oleh semakin meningkatnya permintaan terhadap bahan plastik itu sendiri. Fenomena yang sangat mungkin terjadi dikarenakan sifat-sifat plastik memiliki banyak keunggulan dari bahan yang lain, baik dari sifat material itu sendiri dan sifat keekonomiannya. Permintaan dari konsumen Eropa meningkat sebesar 4,5% dari tahun 2009 menjadi 46,4 juta ton pada tahun 2010. Konsumsi dari pengguna akhir masih cukup stabil dari tahun-tahun sebelumnya dengan sektor plastik kemasan masih menjadi sektor terbesar dan mewakili 39% dari keseluruhan permintaan. Bagaimanapun juga, bagian ini masih lebih rendah dibandingkan dengan tahun sebelumnya (40,1%) karena pertumbuhan yang lebih tinggi dari tahun 2009-2010. Sektor plastik kemasan diikuti oleh sektor konstruksi dan bangunan (20,6%), otomotif (7,5%) dan perlengkapan elektronik (5,6%). Sektor yang lain meliputi sektor yang bervariasi seperti sektor olahraga, keamanan dan kesehatan, pertanian, industri permesinan, perlengkapan rumah tangga dan furniture. Peningkatan jumlah plastik yang beredar dapat mengakibatkan semakin banyak pula limbah plastik yang akan tercipta. Hal ini yang menjadi perhatian 1
2 masyarakat dunia akhir-akhir ini. Limbah plastik ini tidak mudah terurai di lingkungan dan memerlukan perlakuan khusus untuk pengolahannya. Dampak yang akan terjadi terhadap lingkungan menjadi perhatian khusus para pemerhati lingkungan dan para ilmuwan. Untuk itulah diperlukan pengolahan limbah plastik yang aman bagi manusia dan lingkungan. Gambar 1.1 Produksi plastik dunia tahun 1950-2010 (Sumber : Plastics Europe Market Research Group)
3 Gambar 1.2 Permintaan plastik di Eropa berdasarkan segmen tahun 2010 (Sumber : Plastics Europe Market Research Group) Isu yang paling hangat akhir-akhir ini adalah tentang semakin menipisnya cadangan minyak bumi kita. Hal ini diperparah dengan pola hidup kita yang masih sangat bergantung dengan adanya minyak bumi disamping belum optimalnya penggunaan bahan bakar alternatif. Untuk itulah diperlukan cara-cara atau metode terbaru untuk menghasilkan bahan bakar non fosil. Proses pengolahan limbah plastik ini diharapkan dapat menjadi salah satu solusi untuk mengatasi masalah kebutuhan energi untuk kelangsungan hidup manusia. Cara ini sejalan dengan program di negara-negara maju yaitu tentang pengembangan energi terbarukan. Diharapkan dengan adanya penelitian ini masalah krisis energi dan pengolahan limbah plastik dapat terpecahkan. 1.2. Rumusan Masalah 1. Bagaimana mengolah limbah plastik dengan cara pirolisis (termal dan katalitik)? 2. Bagaimana properties dari minyak limbah plastik? 3. Bagaimana pengaruh katalis terhadap distribusi produk pirolisis limbah plastik?
4 4. Bagaimana pengaruh campuran minyak limbah plastik-biosolar sebagai bahan bakar terhadap performa mesin diesel? 1.3. Batasan Masalah Penelitian ini akan dibatasi pada : 1. Limbah plastik yang diteliti jenis Low Density Polyethylene (LDPE). 2. Reaktor yang digunakan merupakan reaktor tipe batch. 3. Proses pirolisis katalitik menggunakan zeolit alam dan zeolit Y sebagai katalis. 4. Persentase campuran Waste Plastics Oil (WPO) terhadap biosolar adalah 5, 10, 15 dan 20%. 5. Produk gas hasil proses pirolisis limbah plastik tidak diteliti. 6. Bahan bakar mesin diesel adalah biosolar dengan spesifikasi sebesar 7,5 % minyak kelapa sawit atau CPO (Crude Palm Oil) yang telah dibentuk menjadi Fatty Acid Methyl Ester (FAME) dan 92,5 persen solar murni bersubsidi (web.pertaminaretail.com). 7. Pengujian performa mesin diesel menggunakan Engine Research and Test Bed Nissan Diesel SD22 Series. 1.4. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk : 1. Mengolah limbah plastik LDPE dengan metode pirolisis (termal dan katalitik). 2. Mengetahui properties dari minyak limbah plastik. 3. Mengetahui pengaruh katalis terhadap distribusi produk pirolisis limbah plastik. 4. Mengetahui performa mesin diesel dengan bahan bakar campuran minyak limbah plastik-biosolar.
5 1.5. Manfaat Penelitian 1. Mengetahui cara alternatif pengolahan limbah plastik menjadi bahan bakar dengan metode pirolisis (termal dan katalitik). 2. Mendapatkan informasi tentang properties dari minyak limbah plastik LDPE. 3. Mendapatkan informasi tentang pengaruh katalis terhadap distribusi produk pirolisis limbah plastik. 4. Menambah informasi dan database tentang pengaruh penggunaan campuran minyak limbah plastik dan biosolar terhadap performa mesin diesel. 5. Memberikan sumbangan bagi perkembangan ilmu pengetahuan bidang teknik mesin khususnya bidang energi terbarukan. 1.6. Keaslian Penelitian Penelitian tentang pirolisis limbah plastik untuk menghasilkan bahan bakar minyak dan pengujiannya pada mesin diesel telah banyak dilakukan terutama menggunakan limbah plastik LDPE. Pirolisis katalitik menggunakan katalis zeolit alam khususnya zeolit alam di Indonesia belum banyak diteliti. Sepanjang pengetahuan penulis, selama ini penelitian pirolisis katalitik limbah plastik lebih banyak menggunakan katalis komersial produksi pabrik. Dengan demikian, penelitian tentang pirolisis katalitik limbah plastik LDPE menggunakan katalis yang berbeda (katalis zeolit alam dan zeolit Y) dan pengujian minyak tersebut pada mesin diesel dengan perbandingan tertentu terhadap biosolar serta emisi gas buang yang dihasilkan perlu dilakukan.