BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

dokumen-dokumen yang mirip
BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang dan Permasalahan Penelitian

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang dan Permasalahan

BAB I PENDAHULUAN. Kebutuhan energi meningkat seiring dengan meningkatnya perkembangan

BAB I PENDAHULUAN I.1.

BAB I PENDAHULUAN. poly chloro dibenzzodioxins dan lain lainnya (Ermawati, 2011).

SINTESIS KATALIS Ni-Cr/ZEOLIT DENGAN METODE IMPREGNASI TERPISAH

BAB I PENDAHULUAN I.1

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. berubah; dan harganya yang sangat murah (InSWA). Keunggulan yang dimiliki

BAB I PENDAHULUAN. paling sering ditemui diantaranya adalah sampah plastik, baik itu jenis

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

METODA AKTIVASI ZEOLIT ALAM DAN APLIKASINYA SEBAGAI MEDIA AMOBILISASI ENZIM α-amilase. Skripsi Sarjana Kimia. Oleh WENI ASTUTI

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang

dapat mencapai hingga 90% atau lebih. Terdapat dua jenis senyawa santalol dalam minyak cendana, yaitu α-santalol dan β-santalol.

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 MERUBAH SAMPAH PLASTIK MENJADI BAHAN BAKAR MINYAK

besarnya polaritas zeolit alam agar dapat (CO) dan hidrokarbon (HC)?

HUBUNGAN ANTARA SIFAT KEASAMAN, LUAS PERMUKAAN SPESIFIK, VOLUME PORI DAN RERATA JEJARI PORI KATALIS TERHADAP AKTIVITASNYA PADA REAKSI HIDROGENASI CIS

BAB I PENDAHULUAN. Tabel 1.1 Konsumsi bahan bakar minyak tahun 2005 (juta liter) (Wahyudi, 2006)

I. PENDAHULUAN. Kebutuhan pada senyawa berukuran atau berstruktur nano khususnya dalam

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. plastik relatif murah, praktis dan fleksibel. Plastik memiliki daya kelebihan

BAB I PENDAHULUAN. Populasi dunia meningkat dan dengan perkiraan terbaru akan

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

OPTIMASI NILAI GAS ALAM INDONESIA

1. PENDAHULUAN. Perkembangan komposit berlangsung dengan sangat pesat seiring dengan

adsorpsi dan katalisator. Zeolit memiliki bentuk kristal yang sangat teratur dengan rongga yang saling berhubungan ke segala arah yang menyebabkan

BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Butadiena, HCN Senyawa Ni/ P Adiponitril Nilon( Serat, plastik) α Olefin, senyawa Rh/ P Aldehid Plasticizer, peluas

II. TEORI. A. Motor Bakar. I. Motor Bensin 4-Langkah

BAB II LANDASAN TEORI

Gambar 1.1 Produksi plastik di dunia tahun 2012 dalam Million tones (PEMRG, 2013)

I. PENDAHULUAN. aktifitas yang diluar kemampuan manusia. Umumnya mesin merupakan suatu alat

I. PENDAHULUAN. baku menjadi produk baru yang memiliki nilai jual yang lebih tinggi. Pertumbuhan industri

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

bahkan lebih bagus lagi jika kita dapat mendaur ulang plastik menjadi sesuatu yang lebih berguna (recycle). Bayangkan saja jika kita berbelanja

BAB I PENDAHULUAN. tropis seperti di pesisir pantai dan dataran tinggi seperti lereng gunung.

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kajian Pustaka

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

kimia MINYAK BUMI Tujuan Pembelajaran

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

MAKALAH PENDAMPING : PARALEL B KARAKTERISASI LIMBAH FLY ASH BATUBARA SEBAGAI MATERIAL KONVERSI ADSORBEN DAN UJI KETAHANAN PANAS STRUKTURPADATAN

HASIL DAN PEMBAHASAN. kedua, dan 14 jam untuk Erlenmeyer ketiga. Setelah itu larutan disaring kembali, dan filtrat dianalisis kadar kromium(vi)-nya.

KIMIA FISIKA (Kode : C-15) MODIFIKASI ZEOLIT ALAM MENJADI MATERIAL KATALIS PERENGKAHAN

BAB I PENDAHULUAN. oksigen. Senyawa ini terkandung dalam berbagai senyawa dan campuran, mulai

I. PENDAHULUAN. suatu alat yang berfungsi untuk merubah energi panas menjadi energi. Namun, tanpa disadari penggunaan mesin yang semakin meningkat

BAB II KAJIAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. Kebutuhan akan pemenuhan energi semakin meningkat seiring dengan

I. PENDAHULUAN. Salah satu tantangan besar yang dihadapi secara global dewasa ini adalah krisis

REVIEW JURNAL EFFECT OF ZEOLITE CATALYST ON PYROLYSIS LIQUID OIL

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN. Pada penelitian ini akan dibahas tentang sintesis katalis Pt/Zr-MMT dan

PROSES PEMBUATAN CAPS SUNSILK 60 ml MENGGUNAKAN INJECTION MOLDING PADA PT. DYNAPLAST.TBK : DWI CAHYO PRABOWO NPM :

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Jenis-jenis polimer. Berdasarkan jenis monomernya Polimer yang tersusun dari satu jenis monomer.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. faktor utama penyebab meningkatnya kebutuhan energi dunia. Berbagai jenis

BAB I PENDAHULUAN. Konsumsi plastik dalam kehidupan sehari-hari semakin meningkat selama

2015 PEMBUATAN D AN KARAKTERISASI SIFAT MEKANIK KOMPOSIT LIMBAH D AUN SUKUN D ENGAN MATRIK POLYETHYLENE

BAB I PENDAHULUAN. I.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. Saat ini bahan bakar fosil telah digunakan di hampir seluruh aktivitas

KIMIA. Sesi KIMIA UNSUR (BAGIAN IV) A. UNSUR-UNSUR PERIODE KETIGA. a. Sifat Umum

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. Di negeri kita yang tercinta ini, sampah menjadi masalah yang serius.

Regenerasi Katalis Ni-Zeolit Alam Aktif Untuk Hidrocracking Minyak Jarak Pagar

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN PERUMUSAN HIPOTESIS

I. PENDAHULUAN. dengan laju penemuan cadangan minyak bumi baru. Menurut jenis energinya,

BAB I PENDAHULUAN. Isu kelangkaan dan pencemaran lingkungan pada penggunakan bahan

KIMIA FISIKA (Kode : C-09)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB I PENDAHULUAN. I.1. Latar Belakang

Prarancangan Pabrik Hidrorengkah Aspal Buton dengan Katalisator Ni/Mo dengan Kapasitas 90,000 Ton/Tahun BAB I PENGANTAR

Simposium Nasional Teknologi Terapan (SNTT) 2013 ISSN X PEMAKAIAN MICROWAVE UNTUK OPTIMASI PEMBUATAN ZEOLIT SINTETIS DARI ABU SEKAM PADI

I. PENDAHULUAN. Nanoteknologi merupakan teknologi masa depan, tanpa kita sadari dengan

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. Tabel 1.1 Ketersediaan Minyak Bumi Di Indonesia. Cadangan (proven+posibble) Produksi per tahun Ketersediaan (tanpa eksplorasi)

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang Masalah

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang dan Permasalahan Penelitian

Cellulose Nano Crystallines (CNC) yang merupakan salah satu biomaterial maju yang mempunyai

I. PENDAHULUAN. tanpa disadari pengembangan mesin tersebut berdampak buruk terhadap

BAB I PENDAHULUAN. dengan segala aktivitasnya akan meningkatkan kebutuhan energi di semua

SINTESIS DAN KARAKTERISASI KATALIS CU/ZEOLIT DENGAN METODE PRESIPITASI

BAB I PENDAHULUAN. teknologi elektronika. Alternatif yang menarik datang dari fuel cell, yang

BAB 6 BAHAN POLYMER Part 1

BAB I PENGANTAR. Prarancangan Pabrik Karbon Aktif dari BFA dengan Aktifasi Kimia Menggunakan KOH Kapasitas Ton/Tahun. A.

BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang

Transkripsi:

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Plastik merupakan polimer hidrokarbon rantai panjang yang terdiri atas jutaan monomer yang saling berikatan. Ada beberapa macam limbah plastik rumah tangga, antara lain: polyethylene (low-density polyethylene (LDPE), linear low-density polyethylene (LLDPE), high-density polyethylene (HDPE)), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), dan polyethyleneterephthalate (PET), yang totalnya mencapai 74% dari semua limbah plastik (Aguado et al., 2008). Pada tahun 2013 jumlah limbah plastik, baik industri maupun rumah tangga, mengalami peningkatan sekitar 22,58% dari tahun sebelumnya. Menurut Industry Update Volume 9 (2013), konsumsi plastik di Indonesia diproyeksikan mencapai 1,9 juta ton hingga semester I tahun 2013 yang didominasi oleh kemasan makanan (60%), sementara sisanya digunakan oleh industri besar untuk pembuatan alat-alat rumah tangga, pipa, furnitur, elektronik, bagian kendaraan, dan lainnya. Mayoritas kemasan makanan terbuat dari plastik polietilena jenis LDPE yang tertera dengan kode angka 4. Mengingat karakteristiknya yang sulit terdegradasi di alam dan jarang dipilih untuk daur ulang, bisa dibayangkan bagaimana dampak limbah plastik kemasan bagi lingkungan dan kesehatan apabila tidak ada penanganan lebih lanjut. Beberapa cara telah dilakukan untuk mengolah limbah plastik, baik melalui proses fisika maupun proses kimiawi. Proses fisika, seperti reducing, reusing, mechanical recycling, penimbunan (landfilling), dan pembakaran (incineration), bukanlah metode yang ideal untuk pengolahan limbah plastik saat ini (Buekens dan Huang, 1998; Al-Salem et al., 2009). Selain keterbatasan lahan serta kuantitas plastik yang sangat banyak, pengolahan limbah plastik secara fisika, khususnya pembakaran, bukan metode yang aman bagi lingkungan karena akan meningkatkan emisi gas yang potensial menjadi polutan dan penyebab efek rumah 1

2 kaca, seperti gas CO 2, Cl 2, SOx, dan beberapa partikulat pencemar lainnya (Rodiansono dan Trisunaryanti, 2005; Serrano, 2007). Maka dari itu, opsi yang menjadi perhatian saat ini adalah proses kimiawi yang dilakukan dengan memecah rantai polimer plastik (depolymerization). Menurut Ding et al. (1997), Uemichi et al. (1999), dan Escola et al. (2012), metode pemecahan rantai polimer yang sudah dikenal adalah pirolisis, gasifikasi, dan degradasi termal maupun katalitik. Gasifikasi plastik menghasilkan syn-gas membutuhkan biaya yang tinggi untuk konstruksi pabrik dan pengoperasiannya. Degradasi termal dan katalitik mendapat pertimbangan lebih untuk aplikasinya dalam industri seiring dengan naiknya permintaan bahan bakar cair (Serrano et al., 2012). Degradasi termal membutuhkan temperatur operasi yang tinggi dan memerlukan proses lebih lanjut untuk mencapai kualitas yang diharapkan. Sebaliknya, degradasi katalitik dapat dioperasikan pada temperatur yang lebih rendah dengan adanya penurunan energi aktivasi pada reaksi katalitiknya (Aguado et al., 2007). Penggunaan katalis menawarkan selektivitas terhadap produk yang diharapkan, seperti bensin dan diesel, dengan memilih keasaman katalis yang tepat (Serrano et al., 2012). Untuk proses degradasi fraksi hidrokarbon rantai panjang menjadi rantai pendek, seperti poliaromatik dan polimer, dibutuhkan katalis perengkah yang merupakan katalis heterogen (padatan), berupa katalis sistem logam pengemban (bifungsional). Sistem katalis tersebut dipilih karena katalis logam tunggal tidak memiliki kestabilan termal yang tinggi dan akan membentuk logam pejal yang dapat memperkecil luas permukaan, serta mudah terdeaktivasi (Foger, 1984; Augustine, 1996). Maka dari itu, katalis logam perlu didispersikan ke dalam material pengemban (padatan pendukung) yang berpori, stabil terhadap panas dan zat kimia, luas permukaannya besar, serta kuat secara mekanis (Trisunaryanti dan Emmanuel, 2009). Katalis bifungsinal terdiri atas situs asam dan logam, dimana situs asam terdapat pada material pengemban, seperti zeolit, silika alumina, dan alumina, sedangkan situs logam terdapat pada logam transisi, seperti Ni, Mo, W, Co, dan kombinasinya (Manos et al., 2002). Logam nikel (Ni) dipilih sebagai katalis

3 karena merupakan logam transisi yang memiliki orbital d kosong sehingga efektif menerima pasangan elektron dari reaktan untuk mencapai suatu reaksi. Selain itu, logam nikel berukuran sangat kecil sehingga pendistribusiannya pada pengemban akan lebih merata dan meminimalkan terjadinya aglomerasi pada permukaan pengemban. Pengemban yang digunakan harus memiliki luas permukaan cukup besar sebagai tempat untuk mendistribusikan logam. Logam dapat terdispersi secara merata di seluruh sistem pori zeolit sehingga dihasilkan permukaan logam yang aktif (Zhang et al., 2003). Dengan cara ini katalis yang dihasilkan akan lebih efisien dengan luas permukaan spesifik besar, stabilitas termal tinggi, masa pakai yang lebih lama, serta dihasilkan katalis yang lebih selektif. Selain itu, aktivasi melalui perlakuan asam juga diperlukan untuk meningkatkan jumlah situs asam, pori, dan luas area sehingga dapat meningkatkan kualitas dan kuantitas produk hidrorengkah (Trisunaryanti et al., 2013). Aktivitas katalis bifungsional dengan modifikasi logam transisi pada padatan pengemban telah banyak dipelajari dan menunjukkan aktivitas maupun selektivitas yang baik. Zeolit alam baru-baru ini dilaporkan sebagai material yang baik untuk mendukung logam dalam pembuatan katalis karena memiliki keasaman tinggi, berpori, dan luas permukaan yang luas (Kowalczyk et al., 2006). Bahkan, zeolit alam sangat melimpah dan murah sehingga penggunaannya sebagai katalis dapat menurunkan biaya produksi. Zeolit alam mudah ditemukan di Jawa, NTT, Irian, Sumatra, Sulawesi, dan Kalimantan. Menurut data statistik dari Distamben Jawa Barat (2002), deposit zeolit paling banyak terdapat di Sukabumi dengan jumlah mencapai 159.435.000 ton. Kandungan utama zeolit alam di Indonesia adalah mineral mordenit dengan jumlah sekitar 60 70%, sisanya adalah klinoptilolit kristal dan kuarsa amorpus (Trisunaryanti et al., 2005). Zeolit alam tergolong kristalin aluminasilikat terhidrat dengan struktur tiga dimensi terbuka yang terbentuk oleh tetrahedral TO 4 (T = Si atau Al) sebagai satuan pembangun dasar zeolit (PBU), serta memiliki kerangka anionik yang terdiri atas kanal dan rongga. Di dalam kerangka tiga dimensinya tetrahedral SiO 4 bermuatan listrik netral, sedangkan tetrahedral AlO 4 bermuatan listrik negatif (Bhatia, 1990). Untuk menetralkan muatan zeolit ini, rongganya terisi kation logam (M n+ ) yang dianggap

4 sebagai pengotor. Ion-ion logam tersebut dapat diganti oleh kation lain tanpa merusak struktur zeolit dan dapat menyerap air secara reversibel (Bekkum et al., 1991). Untuk mengoptimalkan aktivitas katalitiknya, pengotor-pengotor tersebut perlu dihilangkan dengan perlakuan asam maupun pengembanan logam. Mordenit merupakan salah satu mineral zeolit alam, namun pada saat ini mordenit sering disintetis dari garam silikat dan aluminat untuk mendapatkan kemurnian yang tinggi (Itabashi et al., 2012). Mordenit memiliki kandungan silika tinggi dan dua saluran pori 6,5 7,0 Å yang sejajar dengan sumbu c dan terhubung dengan pori yang berliku-liku 2,6 5,7 Å yang sejajar dengan sumbu b. Biasanya Mordenit dianggap sebagai zeolit mono-dimensional yang sering digunakan dalam proses katalisis, pemisahan, dan pemurnian karena ukurannya yang seragam, ukuran pori yang cukup besar, luas permukaan internal yang besar, dan memiliki kerangka yang fleksibel (Bhadauria et al., 2011). Dalam proses katalisis, Mordenit digunakan sebagai bahan pengemban logam karena berpori cukup besar (±7Å) yang tersusun atas cincin-12 sehingga mampu mengadsorpsi molekul berantai lurus, cabang, maupun siklik. Mordenit juga dikenal memiliki stabilitas termal yang tinggi, terbukti dari kemampuannya untuk mempertahankan struktur sampai temperatur 800 900 C (Dyer, 1988). Alumina (Al 2 O 3 ) merupakan nanomaterial sintetis yang memiliki struktur pada beberapa macam fase meta-stabil, diantaranya γ-, η-, δ-, θ-, κ-, dan χ-al 2 O 3, serta fase stabil α-al 2 O 3 (Shirai et al., 2009). Hasil studi menunjukkan bahwa γ- Al 2 O 3 relatif stabil secara termodinamik seperti α-al 2 O 3 ketika mencapai luas permukaan kritis (Hosseini et al., 2011). Karena sifat kimia, mekanik, dan termalnya yang karakteristik, γ-al 2 O 3 tergolong material yang aplikasinya sangat beragam. Menurut Ge et al. (2003) dan Paglia et al. (2006), γ-al 2 O 3 sering digunakan sebagai katalis pengemban logam karena luas permukaan, stabilitas termal, dan keasamannya yang tinggi. Luas permukaannya yang tinggi menyebabkan γ-al 2 O 3 dimodifikasi struktur dan sifatnya, salah satunya dengan pengembanan logam. Berdasarkan latar belakang di atas, penyediaan katalis bagi kebutuhan industri yang menuntut proses sederhana dan lebih ekonomis perlu dilakukan

5 sehingga pada penelitian ini akan dilakukan kajian karakter katalis alam dan sintetis teremban logam transisi, yaitu Ni/ZAA, Ni/Mordenit, dan Ni/γ-Al 2 O 3 untuk membandingkan aktivitas katalitiknya pada reaksi hidrorengkah polietilena menjadi fraksi bahan bakar. Untuk mengetahui kondisi temperatur reaksi optimum, maka dilakukan variasi temperatur reaksi pada 350, 400, dan 450 ºC. Kajian ini belum dipelajari secara mendalam oleh peneliti lain. Penelitian katalis saat ini dititikberatkan pada pemilihan katalis dengan aktivitas dan selektivitas yang tinggi. Hal ini dikarenakan karakter tersebut sangat diperlukan selama proses katalitik berlangsung (Trisunaryanti et al., 2003). 1.2 Tujuan Penelitian Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam pelaksanaan penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Mempelajari karakter katalis nikel teremban pada zeolit alam aktif, Mordenit, dan γ-al 2 O 3, meliputi: kristalinitas, jumlah logam nikel, dan keasaman. 2. Mempelajari pengaruh temperatur terhadap aktivitas dan selektivitas katalis pada reaksi hidrorengkah polietilena. 1.3 Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan dapat memberikan kontribusi positif bagi pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, khususnya dalam bidang katalisis dan energi. Di samping itu, juga diharapkan dapat menghasilkan sumber energi alternatif yang bernilai ekonomi tinggi dan berkualitas dengan pemilihan kondisi proses yang efektif dan efisien, serta dapat mengurangi ketergantungan terhadap katalis impor dengan pemanfaatan komoditas zeolit alam Indonesia untuk industri pengolahan minyak bumi. Penelitian ini juga diharapkan dapat memberikan solusi dalam pengelolaan limbah plastik agar dapat menambah nilai gunanya serta mencegah pencemaran lingkungan.