RINGKASAN

Peningkatan industri untuk pemenuhan kebutuhan manusia yang semakin banyak tidak hanya memberikan dampak positif namun juga menghasilkan limbah padat yang dapat mencemari lingkungan. Abu terbang sawit merupakan limbah padat dari unit pengolahan sawit yang penanganannya belum dilakukan secara baik sehingga menumpuk dan menimbulkan pencemaran udara. Provinsi Riau memiliki sekitar 146 pabrik sawit dengan kapasitas produksi 6.254 ton per jam, sehingga dapat menghasilkan limbah padat berupa abu terbang sawit yang banyak. Selain abu terbang sawit, limbah padat yang dapat mencemari lingkungan adalah pecahan kaca. Pecahan kaca merupakan limbah yang tidak dapat terdegradasi jika dibuang begitu saja. Oleh karena itu, diperlukan suatu usaha pengolahan untuk meminimalkan jumlahnya. Pembuatan gelas berpori dengan menggunakan limbah pecahan kaca dan abu terbang sawit merupakan salah satu cara pemanfaatan limbah padatan. Abu terbang sawit dari PTPN V Sungai Pagar, Riau dan pecahan kaca yang diperoleh dari tempat pembuangan sampah digunakan sebagai bahan baku pembuatan gelas berpori dengan penambahan dolomit sebagai foaming agent. Rasio massa abu terbang sawit dengan serbuk kaca dan penggunaan jumlah dolomit menjadi variabel bebas yang akan digunakan untuk menghasilkan gelas berpori yang berkomposisi rasio massa optimum dan berkarakteristik paling baik. Uji karakterisasi yang akan dilakukan antara lain analisa kuat tekan (sifat mekanik), analisa penyerapan air dan densitas (sifat fisik), analisa morfologi gelas berpori menggunakan SEM dan perubahan fase pada gelas berpori menggunakan XRD. Gelas berpori yang dihasilkan dapat digunakan sebagai bahan untuk filtrasi air maupun limbah, bahan peredam suara, bahan insulasi, bahkan dapat digunakan sebagai bahan konstruksi yang jauh lebih murah sehingga masyarakat bahkan pemerintah dapat melakukan pembangunan infrastruktur yang bagus meskipun menggunakan bahan yang murah. Selain memberi dampak positif bagi masyarakat dan pemerintah, pembuatan gelas berpori juga membantu dalam mengurangi limbah padat yang ada di lingkungan.

BAB IPENDAHULUANLatar Belakang.

Rumusan MasalahPermasalahan yang akan diteliti adalah pembuatan bioplastik dengan bahan baku berasal dari umbi talas. Penguat yang akan digunakan adalah selulosa batang pisang, sedangkan plasticizer yang akan dipergunakan adalah asam stearat.Attila dkk (2013) telah melakukan penelitian mengenai pembuatan gelas berpori, namun menggunakan residu bubuk polishing glass pada suhu antara 700-950oC. Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa pori dari bubuk gelas terbentuk pada suhu antara 670-680oC dengan volume ekspansi yang bervariasi antara 600%-750% dan densitas sebesar 0,206 dan 0,378 g/cm, memiliki nilai tekan sebesar ~1 dan 4 MPa, serta konduktivitas termal antara 0,048-0,079 W/Km.Fernandes dkk (2007) telah melakukan penelitian untuk menghasilkan gelas berpori dari sheet glass dan abu terbang pembakaran PLTU dengan menggunakan karbonat sebagai foaming agent. Gelas berpori yang dihasilkan memiliki pori mikrostrukur yang homogen dengan nilai densitas dan kekuatan kompresi/tekan sebesar 0,36% dan 2,40-2,80 MPa. Ulum dan Atmaja (2011) juga telah melakukan penelitian pembuatan gelas berpori dari abu layang dan serbuk gelas dengan menggunakan variasi konsentrasi Sodium Dodecyl Sulfat (SDS) sebagai foam agent, namun menghasilkan gelas berpori yang memiliki nilai penyerapan air dan kekuatan tekan rendah ketika ditambahkan foam agent.Tujuan PenelitianTujuan yang dicapai dari penelitian ini adalah membuat gelas berpori dengan menggunakan bahan baku berupa pecahan kaca dan abu terbang sawit, mendapatkan komposisi rasio massa optimum dari abu terbang sawit dan pecahan kaca, mengetahui karakter dari gelas berpori yang dihasilkan. Luaran yang DiharapkanLuaran yang diharapkan dari penelitian ini adalah dihasilkan gelas berpori sebagai produk dan artikel ilmiah yang diterbitkan dalam jurnal nasional. Manfaat PenelitianManfaat yang akan diperoleh dari penelitian ini adalah1. Bagi lembaga penelitian dan lembaga perguruan tinggiPenelitian ini dapat digunakan sebagai dasar penelitian yang akan dilakukan lebih lanjut dengan perlakuan yang berbeda maupun digunakan sebagai referensi penelitian yang terkait.

2. Bagi perkembangan IPTEKMengembangkan teknik pengolahan suatu produk dengan bahan dasar berupa limbah3. Bagi lingkunganMenjaga kelestarian alam dengan memanfaatkan limbah industri berupa abu terbang sawit dan pecahan kaca. Urgensi (Keutamaan) PenelitianAbu terbang sawit berasal dari unit pengolahan sawit yang mana penanganan limbah tersebut belum ditangani secara baik sehingga abu terbang sawit akan menumpuk dan menimbulkan pencemaran udara. Abu terbang sawit merupakan sisa dari pembakaran cangkang dan serabut buah sawit didalam dapur/tungku pembakaran pada suhu 7000C-800oC (Laksmi, 1999). Provinsi Riau memiliki sekitar 146 pabrik sawit dengan kapasitas produksi 6.254 ton per jam, sehingga dapat menghasilkan limbah padat yang banyak (Setiadi dkk, 2011). Selain abu terbang sawit, limbah padat yang dapat mencemari lingkungan adalah pecahan kaca. Pecahan kaca merupakan limbah yang tidak dapat terdegradasi jika dibuang begitu saja. Oleh karena itu, diperlukan suatu usaha pengolahan untuk meminimalkan jumlahnya. Pembuatan gelas berpori dengan menggunakan limbah pecahan kaca dan abu terbang sawit merupakan salah satu cara pemanfaatan limbah padatan (Setiadi dkk, 2011).Gelas berpori yang dihasilkan dapat digunakan sebagai bahan untuk filtrasi air maupun limbah, bahan peredam suara, bahan insulasi, bahkan dapat digunakan sebagai bahan konstruksi yang jauh lebih murah (Fernandes dkk, 2007). Masyarakat dapat memanfaatkan gelas berpori untuk membangun rumah, sehingga masyarakat bahkan pemerintah dapat melakukan pembangunan infrastruktur yang bagus meskipun menggunakan bahan yang murah. Selain memberi dampak positif bagi masyarakat dan pemerintah, pembuatan gelas berpori juga membantu dalam mengurangi limbah padat yang ada di lingkungan.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA1 Gelas Berpori (Foam Glass)Gelas berpori merupakan gelas yang mempunyai pori-pori dengan distribusi ukuran tertentu dan porositas yang relatif tinggi. Secara luas gelas berpori telah digunakan untuk keperluan insulasi termal dan sebagai bahan bangunan. Penggunaan gelas berpori yang semakin meningkat dewasa ini adalah sebagai filter dan membran. Gelas dengan ukuran pori 10-800 m dapat digunakan sebagai filter, sedangkan keramik dengan ukuran pori hingga 0,1 nm dapat digunakan sebagai membran. Gambar 2.1 menunjukkan beberapa sampel gelas berpori.

Gambar 2.1 Gelas Berpori (Uusioaines Oy, 2012) Abu Terbang Sawit (Fly Ash Sawit)Setiap satuan massa tandan buah segar menghasilkan minyak sawit sekitar 21% berat, dan limbah padat berupa tandan kosong sawit (TKS) 21% berat, cangkang 6% berat, sabut sawit 11% berat dan palm kernel cake 3% berat (Saputra, 2006 dalam Zahrina, 2012). Limbah tersebut digunakan oleh pabrik pengolahan minyak sawit sebagai bahan bakar boiler. Abu yang dihasilkan sebagian digunakan sebagai pupuk. Abu sabut dan cangkang sawit asal Provinsi Riau berkadar silika 61,3 dan 76,2% berat (Zahrina, 2007).Pordinan (2008), dalam Jamizar dkk (2013), menyatakan bahwa abu kerak boiler cangkang sawit merupakan biomassa dengan kandungan silika (SiO2) yang potensial dimanfaatkan. Pembakaran cangkang dan serat buah menghasilkan kerak yang keras berwarna putih keabuan akibat pembakaran dengan suhu yang tinggi dengan kandungan silika 89,9105%. Menurut Jamizar (2013) pemilihan abu kerak boiler cangkang sawit sebagai bahan tambahan pada pembuatan gelas berpori, yaitu 1) pengadaannya cukup mudah dan murah sehingga bila ditinjau dari segi ekonomis akan lebih menguntungkan; 2) abu kerak boiler cangkang sawit sisa pembakaran dari pabrik sawit cukup melimpah; 3) pemilihan abu kerak boiler cangkang sawit sebagai campuran semen yang memiliki Silika (SiO2) cukup tinggi merupakan pengikat agregat yang baik. Berdasarkan dari alasan di atas, maka perlu dilakukan pengoptimalan pemanfaatan abu kerak boiler cangkang sawit misalnya sebagai bahan tambahan (admixture) yang bernilai ekonomis tinggi sperti campuran semen pada mortar. Berikut ini disajikan komposisi abu sawit pada Tabel 2.1.Tabel 2.1 Komposisi Abu Sawit (% berat)Unsur/SenyawaSabutKulit buahTandan

Kalium (K)9,27,525,8

Natrium (Na)0,51,10,03

Kalsium (Ca)4,91,52,7

Magnesium (Mg)2,32,82,8

Klor (Cl)2,51,34,9

Karbonat (CO3)2,61,99,2

Nitrogen (N)0,040,05-

Posfat (P)1,40,90,2

Silika (SiO2)59,16119,1

(Sumber : Zahrina, 2007)

Pembuatan dan Aplikasi Gelas BerporiGelas berpori yang juga disebut sebagai kaca seluler, telah tersedia secara komersial sejak tahun 1930-an. Awalnya, dibuat dari kaca khusus yang diformulasikan dari komposisi gelas murni. Prinsip dasar pembuatan gelas berpori adalah menghasilkan gas dalam kaca pada suhu antara 700 dan 900C. Gas akan mengembang sehingga menghasilkan struktur sel berpori. Proses akhir biasanya ditambahkan foaming agent dan kemudian dilanjutkan dengan pemanasan untuk melepaskan gas (Hurley, 2003)Gelas berpori dapat diaplikasikan dalam banyak hal misalnya sebagai filter air limbah, menjaga kelembapan dan lapisan permeable (Ulum dan Atmaja, 2011). Selain itu, Uusioaines Oy (2012) juga menunjukkan bahwa gelas berpori dapat juga diaplikasikan dalam konstruksi infrastruktur seperti pembuatan jalan, peredam suara dan lapangan olahraga serta dalam konstruksi pembangunan rumah seperti pembuatan lantai dan pondasi.

BAB IIIMETODE PENELITIAN1 2 2 Bahan-bahan PenelitianAbu terbang sawit dari PTPN V Sungai Pagar dan pecahan kaca yang diperoleh dari tempat pembuangan sampah, akuades, dolomit sebagai foaming agent dari Gresik, NaOH pelet (NaOH 99%, Merck).Alat-alat PenelitianPalu/martil, neraca analitik, labu ukur, gelas piala, gelas ukur, pengaduk, silinder rotary mixer, furnace, oven, saringan, cetakan stainless steel, kaca arloji, pipet tetes, pemotong dan peralatan plastik (gelas, wadah, dan pengaduk plastik). Peralatan atau instrumen untuk karakterisasi antara lain penguji kuat tekan/Universal Testing Machine (NTU), Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Diffraction (XRD), dan X-Ray Fluorescene (XRF). Variabel PenelitianVariabel penelitian yang digunakan terdiri dari variabel tetap dan variabel berubah. Variabel tetap adalah suhu sintering. Variabel berubah rasio massa abu terbang sawit (F) dengan serbuk kaca (K) dan jumlah dolomit yang digunakan. Tabel 3.1 menunjukkan rasio komposisi dari lima sampel.Tabel 3.1 Rasio Komposisi Sampel yang akan DitelitiSampel12345

F (%massa)1020304050

K(%massa)9080706050

Prosedur PenelitianPersiapan Bahan AwalPenyeragaman ukuran abu terbang dengan cara diayak menggunakan screening screen dan pecahan kaca dihaluskan menggunakan alat penghancur berupa martil/palu dan diayak. Serbuk tersebut dikeringkan pada suhu 105oC selama 24 jam. Kemudian komposisi kimia serbuk dianalisis dengan menggunakan XRF. Pembuatan Gelas BerporiAbu sawit (F) dan serbuk pecahan kaca (K) digabungkan dengan menggunakan rasio komposisi pada tabel 3.1 disiapkan dengan metode dry mixing di dalam rotary mixer silinder selama 30 menit dan akan terbentuk pil silinder. Pil silinder diseragamkan ukurannya dengan cara unaxial pressing tekanan 80 Mpa dengan diameter 20 mm dan ketebalan 3 mm. Selanjutnya, disintering pada suhu 800-900oC selama dua menit pada cetakan stainless steel lalu diukur densitas dan diamati sifat fisik dari sampel. Kemudian diberi perlakuan panas 5oC/menit hingga temperatur mencapai 750-950oC dengan peningkatan 50oC dan dibiarkan pada suhu tersebut selama 30 menit. Gelas berpori yang dihasilkan diambil dan dipotong dengan mesin pemotong universal precision. Setelah diperoleh rasio campuran dengan struktur pori optimum, campuran tersebut dihomogenkan dan kenudian diambil 60% massa untuk dicampurkan dengan 30% massa larutan NaOH (10% massa) dan dolomit 0%, 2%, 6%, 8%, 10% massa. Campuran tersebut dimixer selama 5 menit hingga terbentuk slurry yang siap dituang ke dalam cetakan untuk di oven pada suhu 105oC selama 12 jam. Agregat yang sudah agak kering kemudian disintering dengan menggunakan furnace pada suhu 900oC selama 2 jam. Gelas berpori yang terbentuk diuji karakterisasinya.Karakterisasi Gelas BerporiUji karakterisasi yang akan dilakukan adalah kuat tekan (sifat mekanik), penyerapan air dan densitas (sifat fisik), morfologi gelas berpori dan perubahan fase pada gelas berpori.Uji Kuat TekanPengujian kuat tekan dengan alat uji kuat tekan (Universal Testing Machine). Penyerapan Air (Water Absorption)Penyerapan air ditentukan dengan Standar Nasional Cina GB 13545-2003. Sampel kering direndam dalam air selama 24 jam kemudian peningkatan massanya diukur (Fernandes dkk, 2007)DensitasPengukuran densitas gelas berpori dilakukan dengan menggunakan metode Archimedes. Analisis Morfologi dan Perubahan Fase Analisis morfologi gelas berpori dilakukan pada produk berkuat tekan tertinggi dan terendah menggunakan alat Analitical Scanning Electron Microscopy (SEM). Analisis perubahan fase gelas berpori dilakukan menggunakan alat XRD.3.5Luaran Penelitian Luaran penelitian dihasilkan gelas berpori sebagai produk dan artikel ilmiah yang diterbitkan dalam jurnal nasional. 3.6Indikator Capaian Indikator capaian yang diharapkan adalah pada bulan 1 (persiapan awal dan survei tempat penelitian, pengumpulan alat dan bahan); bulan 2 (pengambilan data atau pengukuran); bulan ke-3 hingga bulan ke-4 (pengolahan data dan analisis data ) dan bulan ke-5 (laporan akhir).

BAB IVBIAYA DAN JADWAL KEGIATAN4.1Anggaran BiayaRingkasan anggaran biaya yang diperlukan untuk melaksanakan penelitian ini ditunjukkan pada Tabel 4.1. Tabel 4.1 Ringkasan Anggaran DanaNo.Jenis PengeluaranBiaya (Rp)

1Biaya Peralatan Penunjang2.045.300

2Bahan Habis Pakai4.816.060

3Biaya perjalanan2.150.000

4Biaya lain-lain1.238.640

Jumlah 10.250.000

4.2Jadwal KegiatanJadwal kegiatan pelaksanaan untuk rencana kegiatan yang diajukan ditunjukkan pada Tabel 4.2.Tabel 4.2 Jadwal Rencana KegiatanNoKegiatanWaktu

Bulan IBulan IIBulan IIIBulan IVBulan V

12341234123412341234

1Persiapan awal (survei tempat penelitian)

2Pengumpulan alat dan bahan

3Pengambilan data atau pengukuran

4Pengolahan data dan analisa data

5Laporan akhir

DAFTAR PUSTAKA

Attila, Y., Mustafa, G., Alper, T., 2013, Foam Glass Processing Using A Polishing Glass Powder Residue, Ceramics International, 39, 5896-5877Ermiyati, Kardiyono, Iman S., 2011, Pemanfataan Abu Kelapa Sawit Untuk Pembuatan Mortar Semen (Studi Kasus: Abu Kelapa Sawit dari PT. Duta Palma Propinsi Riau), Jurnal Sains dan Teknologi 6(2): 31-34Fernandes, H.R., D.U. Tulyaganov, J.M.F. Ferreira, 2009, Preparation and Characterzation of Foams From Sheet Glass and Fly Ash Using Carbonates as Foaming Agent, Ceramic Internasional, 35, 229-235Hurley, J., 2003, A UK Market Survey For Foam Glass, Research and Development Final Report, The Old Academy; OxonIndrawan,B.,2004,Analisis Karakteristik Beton Mutu Tinggi Dengan Menggunakan Pasir Laut Dengan Bahan Tambah Silikafume, Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, Universitas RiauJamizar, Iskandar G.R., Prima Y.P., 2013, Pengaruh Pemanfaatan Abu Kerak Boiler Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Bahan Tambahan (Admixture) Semen Terhadap Kuat Tekan Mortar, CIVED ISSN 2302-3341,1,1, 66-74Pordinan, 2008, Pemanfaatan Abu Kerak Boiler Cangkang Kelapa Sawit Sebagai Campuran Semen Pada Beton, Skripsi, Jurusan Teknik Sipil Universitas Sumatera UtaraSetiadi, B., Kusuma D., Wisri P., I.G.A.P. Mahendri, Bess T., 2011, Peta Potensi dan Sebaran Areal Perkebunan Sawit di Indonesia: Sistem Integrasi Sapi- Sawit (SISKA), Pusat Penelitian dan Pengembangan Pertenakan; BogorUlum, B dan Lukman A., 2011, Pembuatan Foam dari Abu Layang dan Serbuk Gelas, Makalah Seminar Nasional Kimia dan Pendidikan Kimia; Surakarta Uusioaines Oy, 2012, Foamit Foam Glass, www.uusioaines.com, diakses 11 Oktober 2013Zahrina, I., 2007, Pemanfaatan Abu Sabut dan Cangkang Sawit Sebagai Sumber Silika pada Sintesis ZSM-5 dari Zeolit Alam, Jurnal Sains dan Teknologi, 6, 2, 31-34

2