KARYA TULIS ILMIAH

PEMBUATAN BAHAN BAKAR DARI LIMBAH PLASTIK DENGAN LEMPUNG NDAVE SEBAGAI KATALIS

SERTA ANALISIS EKONOMI PRODUKNYA

Disusun dalam rangka mengikuti lomba Karya Tulis Ilmiah

yang dilaksanakan oleh BALITBANG Kab. Merauke

Disusun Oleh:

1. Apilia Patampang

2. Fajriatul Mutoharoh

3. Presthia Wulandari

SMA NEGERI 3 MERAUKE

2013

KELOMPOK IPA DAN TEKNOLOGI

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Bahan bakar merupakan salah satu kebutuhan kedua yang terpenting setelah

kebutuhan manusia akan pangan, sandang, dan papan. Seiring dengan kebutuhan bahan

bakar yang meningkat menyebabkan bahan bakar semakin langka. Negara Indonesia

berusaha agar kebutuhan masyarakat terhadap bahan bakar yang semakin langka dapat

terpenuhi. Ketergantungan masyarakat akan bensin juga semakin tinggi sehingga perlu

adanya alternatif lain untuk memenuhi ketersedian bensin saat ini.

Hampir semua orang mengetahui plastik dan manfaatnya dalam kehidupan

sehari-hari, misalnya untuk mainan atau peralatan rumah tangga. Kini, hampir semua

peralatan juga terbuat dari plastik atau mengandung unsur materi yang berasal dari

plastik. Selain murah, plastik juga memiliki sifat-sifat menguntungkan lainnya yang tidak

dimiliki oleh bahan-bahan lain, seperti tidak mudah membusuk, awet, kuat, ringan, tidak

mudah bereaksi dengan zat lain, dan tidak beracun. Bahan baku pembuatan plastik berasal

minyak bumi seperti etena, fenil etena, vinil klorida, dan fenol. Bahan-bahan tersebut

dinamakan monomer (bijih plastik). Plastik juga digunakan untuk peralatan listrik karena

sifatnya yang kuat, merupakan isolator yang baik, dan tahan panas.

Walaupun plastik bermanfaat tetapi plastik juga dapat menimbulkan masalah.

Limbah plastik yang dibuang sembarangan sulit untuk di uraikan oleh alam, baik oleh

curah hujan, dan panas matahari maupun mikroba tanah. Hal ini dikarenakan plastik yang

umum digunakan termasuk zat yang bersifat non-biodegradable (sulit diuraikan oleh

mikroba) sehingga sukar sekali terurai. Selain itu, apabila masuk ke badan air plastik

dapat menyumbat aliran sehingga menjadi pemicu terjadinya banjir dan bila dibakar akan

menimbulkan asap membahayakan. Untuk mengatasi hal tersebut maka diadakan

program daur ulang sampah plastik, tetapi program tersebut dirasakan semakin tidak

efektif mengingat jumlah sampah plastik semakin meningkat. Oleh sebab itu diperlukan

alternatif lain untuk dapat mengubah limbah plastik menjadi sesuatu yang lebih

bermanfaat dan bernilai, misalnya menjadi bahan bakar cair dan gas. Dalam skala yang

lebih besar limbah plastik dapat dijadikan sebagai sumber energi alternatif di tengah krisis

bahan bakar yang semakin perlu untuk mendapatkan penyelesaiannya.

Proses perengkahan plastik merupakan cara untuk menangani limbah plastik

tersebut menjadi bahan bakar cair dan gas. Untuk mempermudah proses perengkahan

plastik digunakan katalis. Salah satu katalis yang dapat digunakan adalah lempung

Ndave. Katalis ini berfungsi menurunkan suhu dalam proses perengkahan sehingga energi

yang dibutuhkan dapat diminimalisir.

Tim peneliti tertarik untuk meneliti perengkahan limbah plastik tersebut, limbah

plastik yang kami gunakan adalah jenis polipropilena yang terdapat pada plastik gelas air

minum kemasan dengan menggunakan katalis dari lempung Ndave. Sehingga karya tulis

ini kami beri judul PEMBUATAN BAHAN BAKAR DARI LIMBAH PLASTIK

DENGAN LEMPUNG NDAVE SEBAGAI KATALIS SERTA ANALISA

EKONOMI PRODUK.

1.2 RUMUSAN MASALAH

Berdasarkan latar belakang diatas, maka yang menjadi rumusan masalah dalam

penelitian ini adalah :

1. Bagaimana cara pembuatan bahan bakar dari limbah plastik propilena dengan

lempung Ndave sebagai media katalis ?

2. Bagaimana efektifitas proses perengkahan plastik menggunakan katalis lempung

Ndave yang meliputi konversi total, selektivitas pembentukan produk cair, dan

persentase produk cair?

3. Berapa keuntungan yang dapat diperoleh bila limbah plastik dikonversi menjadi

bahan bakar?

1.3 PEMBATASAN MASALAH

Untuk menghindari penafsiran berbeda dari penelitian ini, maka penulis membatasi

permasalahan hanya pada:

1. Limbah plastik yang digunakan adalah jenis polipropilena/plastik gelas

2. Lempung yang dipakai adalah lempung Ndave yang dijual di pasar Merauke.

3. Proses perengkahan dilakukan dengan sistem semi-batch.

4. Konversi total merupakan persentase pengubahan massa plastik menjadi produk

bahan bakar cair dan gas.

1.4 TUJUAN PENELITIAN

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah

1. Mengetahui cara pembuatan bahan bakar dari limbah plastik propilena dengan

lempung Ndave sebagai media katalis.

2. Mengetahui efektifitas proses perengkahan plastik menggunakan katalis lempung

Ndave yang meliputi konversi total, selektivitas pembentukan produk cair, dan

persentase produk cair.

3. Menghitung keuntungan yang dapat diperoleh bila limbah plastik dikonversi menjadi

bahan bakar.

1.5 MANFAAT PENELITIAN

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah

1. Sebagai penghasil bahan bakar yang dapat memenuhi kebutuhan manusia.

2. Memberikan alternatif penanganan masalah lingkungan yang disebabkan oleh limbah

plastik.

3. Menggunakan manfaat lain dari lempung Ndave sebagai media katalis yang dapat

membantu dalam pembuatan bahan bakar dari plastik.

4. Meningkatkan nilai ekonomi dari lempung Ndave dan limbah plastik.

BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

5.1 SIMPULAN

Berdasarkan semua data hasil penelitian yang diperoleh dan pembahasan yang telah

diuraikan,dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut:

1. Cara pembuatan bahan bakar produk hasil perengkahan limbah plastik polipropilena

dengan menggunakan katalis lempung Ndave adalah plastik gelas air minum kemasan

dan katalis lempung Ndave dicampurkan secara merata dalam reaktor dan dipanaskan

sampai proses perengkahan selesai. Uap yang dihasilkan dari proses diembunkan

sehingga terbentuk cairan menyerupai bensin. Namun gas yang dihasilkan tidak

mampu ditampung oleh sistem.

2. Lempung Ndave memiliki unjuk kerja katalitik yang baik dalam proses perengkahan

karena menghasilkan bahan bakar cair yang lebih banyak dari bahan bakar gas dan

sisa padatan (karbon) dengan nilai konversi total 97,33%, selektivitas pembentukan

produk cair sebesar 92,47%, dan persentase produk cair sebesar 90,00%.

3. Keuntungan yang diperoleh dari analisa ekonomi produk perengkahan untuk 100 kg

limbah plastik/hari mencapai Rp. 115.905.000,-/tahun (subsidi) dan Rp. 173.040.000,-

/tahun (non subsidi).

5.2 SARAN

Adapun yang dapat menjadi saran pada penelitian selanjutnya adalah

1. Perlu dilakukan pengujian untuk plastik jenis lainnya.

2. Dapat dilakukan perbandingan hasil perengakahan terhadap jenis katalis yang berbeda

misalnya dengan zeolit alam atau lempung yang dipilarisasi.

3. Perlu dilakukan fraksinasi untuk memperoleh kualitas bahan bakar cair yang sesuai

dengan spesifikasi mesin/peruntukannya serta pengujian unjuk kerja hasil

perengkahan pada mesin kendaraan bermotor

DAFTAR PUSTAKA

Anggoro, Dwi Didi. (2008). Penelitian Riset Intensif Dasar: Simulasi dan Model Pengaruh

Sifat Keasaman Zeolit HY dan ZSM-5 pada Reaksi Perengkahan Katalitik Limbah

Plastik Menjadi Bahan Bakar Cair. Lemlit UNDIP: Semarang.

Darwanta. (2002). Sintesis dan Karakterisasi Lempung Terpilar-Al Serta Aplikasinya sebagai

Katalis Hidrorengkah Fraksi Berat Minyak Bumi. Tesis pada Jurusan Kimia

Universitas Gadjah Mada: Yogyakarta.

Dimara, Ana F. (2008). Cracking Katalitik Limbah Plastik LDPE dengan Katalis Lempung

Asal Sota Merauke. Skripsi Jurusan Kimia FMIPA Universitas Cenderawasih:

tidak diterbitkan.

http://id.m.wikipedia.org/wiki/Bahan_bakar (diakses tanggal 11 Juli 2013)

http://nayhndy.wordpress.com/2011/01/18/bahan-bakar (diakses tanggal 11 Juli 2013)

Hasanah, Uswatun. (2008). Cracking Katalitik Limbah Plastik LDPE dengan Katalis

Lempung Asal Koya. Skripsi Jurusan Kimia FMIPA Universitas Cenderawasih:

tidak diterbitkan.

Malcom, P. Stevens. (2007). Polymer Chemistry: An Introduction, di Indonesiakan oleh Iis

Sopyan, Cetakan ke-2. Jakarta: Pradnya Paramita.

Manos, G., et al. (2001). Catalytic Cracking of Polyethylene over Clay Catalyst Comparison

with an Ultrastable Y Zeolite, Ind. Eng. Chem. Res., 40, 2220 2225.

Purba, Michael. 2006. Kimia untuk SMA Kelas X. Jakata : Erlangga

Purba, Michael. 2006. Kimia untuk SMA Kelas XII. Jakarta : Erlangga

Setiawati, Arifatun Anifah. 2007. Kimia Mengkaji Fenomena Alam. Klaten : Cempaka Putih

Weitkamp, P.J., and Puppe, L. (1999). Catalysis and Zeolite: Fundamental and

Application. Springer: New York.