BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Populasi dunia meningkat dan dengan perkiraan terbaru akan mencapai 10,4 miliar di tahun 2100 (Andrady, 2003). Meningkatnya populasi menuntut peningkatan kebutuhan pangan dan kemasan sebagai wadah pangan tersebut. Plastik sebagai salah satu kemasan pangan dipastikan juga akan mengalami peningkatan dan berimbas pula pada sampah yang ditimbulkan akibat peningkatan penggunaan plastik. Berdasarkan data Kementerian Negara Lingkungan Hidup (KNLH) Republik Indonesia Tahun 2008, Pulau Jawa merupakan penghasil sampah terbesar di Indonesia dengan data seperti ditunjukkan pada Tabel 1.1. Tabel 1.1. Estimasi Total Timbulan Sampah Seluruh Indonesia Tahun 2008 (KNLH, 2008) Kelompok Wilayah Timbulan Sampah (juta ton/tahun) Sumatera 8,7 Jawa 21,2 Bali dan Nusa Tenggara 1,3 Kalimantan 2,3 Sulawesi, Maluku dan Papua 5,0 TOTAL 38,5 Sampah plastik yang merupakan jenis sampah yang sulit terurai menempati urutan kedua dari jumlah sampah di Indonesia, seperti ditunjukkan pada Tabel 1.2. 1
Tabel 1.2. Estimasi Total Timbulan Sampah Berdasarkan Jenisnya Tahun 2008 (KNLH, 2008) Jenis Sampah Jumlah (juta ton/tahun) Persentase (%) Sampah Dapur 22,4 58% Sampah Plastik 5,4 14% Sampah Kertas 3,6 9% Sampah Kayu 1,4 4% Sampah Kaca 0,7 2% Sampah Karet/Kulit 0,7 2% Sampah Kain 0,7 2% Sampah Metal 0,7 2% Sampah Pasir 0,5 1% Sampah Lainnya 2,3 6% TOTAL 38,5 100% Produksi dan pembuangan produk plastik sampah berkontribusi secara signifikan memberikan dampak lingkungan. Dampak lingkungan secara keseluruhan dari limbah plastik bervariasi sesuai dengan jenis plastik dan metode produksi yang digunakan. Kebanyakan plastik adalah nondegradable sehingga penguraian plastik secara alami dengan metode landfill atau open dumping akan membutuhkan waktu yang sangat lama, bahkan tidak bisa diuraikan oleh mikroba dan akan menyebabkan polusi tanah. Pembuangan limbah berkontribusi terhadap 2
perubahan iklim, misalnya melalui pelepasan metana dari situs landfill atau pembakaran plastik berbasis bahan bakar fosil. Pembakaran sampah di lapangan terbuka akan menimbulkan polutan dari emisi gas buang seperti CO2, CO, NOx, HCN, SOx dan beberapa partikulat pencemar lainnya. Untuk mengurangi dampak negatif dari limbah pastik, diperlukan alternatif proses daur ulang yang lebih ramah lingkungan dan memiliki prospek jangka panjang. Salah satu cara menanggulangi sampah anorganik seperti plastik pembungkus makanan adalah dengan proses pirolisis. Melalui pirolisis, sampah diproses secara termal dan memungkinkan daur ulang plastik laminasi serta kemasan multilayer film, terutama lapisan aluminium foil. Aluminium merupakan logam yang sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari. Alat tranportasi seperti mobil, pesawat terbang, truk, kereta api dan sepeda menggunakan logam aluminium sebagai bahan badan atau rangka. Peralatan masak seperti wajan dan panci terbuat dari aluminium karena sifatnya menghantar panas. Botol minuman ringan, plastik pembungkus makanan dan makanan kaleng juga mengandung aluminium. Aplikasinya yang luas membuat permintaan logam ini terus meningkat tiap tahunnya. Pada 2013, permintaan aluminium dunia mencapai 50,2 juta ton (European Aluminium Association, 2014) dan diperkirakan akan terus meningkat ke depannya. Peningkatan dari aluminium demand ini dapat dilihat dari Gambar 1.1. 3
Gambar 1.1 Permintaan Aluminium di Dunia (European Aluminium Association, 2014) Logam aluminium banyak dimanfaatkan dalam berbagai bidang karena bersifat ringan tapi kuat, tidak bersifat magnet dan tidak beracun. Selain itu, aluminium juga bersifat tahan korosi, murah dan dapat didaur ulang. Berkaitan dengan sifatnya yang dapat didaur ulang, logam aluminium dapat diperoleh kembali dari lapisan aluminium pada plastik pembungkus makanan melalui proses daur ulang yang diawali dengan proses pirolisis. Logam aluminium yang dapat diambil sangat bermanfaat karena dapat diolah menjadi produk aluminium lain sehingga dapat membantu pemenuhan kebutuhan aluminium di Indonesia. Konsumsi aluminium Indonesia pada tahun 2011 mencapai 889.260 ton (KESDM, 2012) dengan perbandingan seperti ditunjukkan pada Gambar 1.2. 4
Gambar 1.2. Perbandingan Produksi, Impor, Konsumsi Dalam Negeri dan Ekspor Aluminium di Indonesia (KESDM, 2012) Tingginya permintaan ini tidak diimbangi dengan kapasitas produksi dalam negeri sehingga menyebabkan sebagian besar kebutuhan aluminium dalam negeri masih harus diimpor. Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk mengurangi jumlah impor aluminium Indonesia adalah dengan mendaur ulang aluminium. Daur ulang ini akan meningkatkan produksi aluminium dalam negeri sehingga jumlah impor bisa diturunkan. Adanya teknologi pengelolaan sampah yang tepat bukan hanya akan mereduksi sampah, tapi juga menghasilkan manfaat dari sampah itu sendiri. Pengambilan kembali logam aluminium dari plastik pembungkus makanan yang telah dianggap sampah tentunya memberikan manfaat ganda dari pengolahan sampah tersebut. 5
1.2 Keaslian Penelitian Penelitian mengenai pirolisis plastik telah banyak dilakukan, baik plastik tunggal maupun plastik campuran. Sebagian besar penelitian menggunakan plastik tanpa lapisan film, seperti kantong kresek (LDPE), botol minuman (PET), HDPE, dan lain-lain. Di antaranya, Laksono (2014) yang melakukan pirolisis plastik LDPE, Jamradloedluk (2014) yang melakukan pirolisis plastik HDPE, Dewi (2014) yang melakukan pirolisis plastik PE dan PS secara terpisah dan Lopez dkk (2010) yang melakukan pirolisis beberapa campuran plastik. Beberapa penelitian yang menggunakan plastik kemasan multilayer antara lain Korkmaz dkk (2009) serta Undri dkk (2014) yang melakukan pirolisis plastik kemasan minuman berlapis aluminium. Selain itu, Rutkowski (2013) melakukan pirolisis plastik kemasan minuman yang mengandung kertas dan logam. Pada umumnya, penelitian yang telah dilakukan hanya sebatas memperoleh produk pirolisis tanpa dilakukan proses lanjutan untuk mengolah produk yang dihasilkan, khususnya produk padatan. Pada penelitian ini dilakukan proses pengambilan minyak plastik dan aluminium dari plastik kemasan makanan jenis PE dan PP. Dalam memisahkan plastik dengan lapisan aluminium digunakan proses pirolisis. Selanjutnya dilakukan proses foundry untuk memperoleh logam aluminium dari lembaranlembaran aluminium kotor hasil pirolisis. Pada proses pirolisis, akan dikaji pengaruh suhu dan laju pemanasan terhadap produk pirolisis berupa minyak dan padatan. Sedangkan foundry merupakan proses tambahan yang diperlukan untuk mendapatkan logam aluminium dan tidak diberikan variabel pada proses tersebut. 6
Penelitian ini fokus pada pengaruh suhu dan laju pemanasan terhadap proses pirolisis karena kedua variabel ini merupakan variabel penting yang mempengaruhi kuantitas dan kualitas produk pirolisis. Selain itu kedua variabel ini mudah dikendalikan untuk memperoleh produk yang diinginkan. Penelitian mengenai pengaruh suhu dan laju pemanasan pada proses pirolisis plastik pernah dilakukan beberapa peneliti sebelumnya, di antaranya Encinar dan Gonzalez (2008), Besler dan William (1996) serta Onay dan Kockar (2004). Penelitian tersebut menggunakan plastik tunggal dan campuran beberapa jenis plastik tanpa lapisan aluminium. Namun penelitian yang telah dilakukan juga hanya sebatas memperoleh produk pirolisis tanpa dilakukan proses lanjutan untuk mengolah produk yang dihasilkan. Berdasarkan beberapa penelitian yang telah penulis kutip di atas, pirolisis menggunakan bahan baku berupa plastik kemasan makanan berlapis aluminium hingga pengolahan produk padatannya belum pernah dilakukan sebelumnya. Melalui penelitian ini, akan diperoleh pengaruh suhu dan laju pemanasan terhadap produk pirolisis plastik yang diharapkan dapat menjadi salah satu acuan dalam proses pirolisis plastik berlapis aluminium, baik dalam skala laboratorium maupun skala yang lebih besar. Data ini diharapkan dapat melengkapi data pada penelitianpenelitian sebelumnya yang menggunakan plastik tanpa lapisan aluminium. Selain itu, juga akan diperoleh data-data parameter kinetika yang diperlukan dalam perancangan reaktor. Sebagai tambahan, dari penelitian ini juga diperkenalkan teknologi sederhana daur ulang logam aluminium, yaitu pengambilan lapisan aluminium dari plastik kemasan makanan hingga menjadi logam aluminium baru. 7
1.3 Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan mampu berkontribusi dalam menanggulangi masalah lingkungan yang disebabkan oleh non degradable materials, sehingga dapat memberikan informasi dalam perkembangan metode dan teknologi pengolahan sampah yang lebih efisien dan ramah lingkungan. Selanjutnya hasil proses pirolisis sampah plastik ini diharapkan dapat memberikan kontribusi dalam pembuatan bahan bakar alternatif (minyak plastik). Penelitian ini juga diharapkan dapat memberikan kontribusi dalam pengembangan teknologi pemungutan logam aluminium dari sampah plastik. 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian yang dilakukan adalah sebagai berikut: 1. Mempelajari pengaruh suhu dan laju pemanasan terhadap yield dan karakteristik minyak. 2. Mempelajari pengaruh suhu dan laju pemanasan terhadap yield padatan dan aluminium serta karakteristik kimia aluminium yang terpungut. 3. Mendapatkan parameter kinetika yang menggambarkan pengaruh suhu dan laju pemanasan terhadap laju proses pirolisis. 8