ANALISIS PENGARUH TEMPERATUR PIROLISIS LIMBAH PLASTIK DENGAN KATALIS NZ TERHADAP PERFORMA MOTOR DIESEL MENGGUNAKAN BAHAN BAKAR CAMPURAN BIOSOLAR DAN WASTE PLASTICS OIL

TINTON NORSUJIANTO, Dr. Ir. Subarmono, M.T., PE.

2014 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Selama ini penanganan sampah kota di negara-negara berkembang seperti Indonesia hanya menimbun dan membakar langsung sampah di udara terbuka pada TPA (Tempat Pembuangan Akhir). Perlu waktu bertahun-tahun untuk menguraikan limbah dari bahan plastik tersebut. Proses recycle (daur ulang) menjadi salah satu proses untuk mengurangi sampah di landfill. Namun hanya recycle jenis plastik tertentu seperti PP, PET dan HDPE yang selama ini dimanfaatkan. Padahal ada banyak alternatif proses recycle yang lebih menjanjikan dan berprospek ke depan. Salah satunya konversi sampah plastik menjadi minyak setara bensin dan solar salah satunya dengan metode pirolisis. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui perbandingan fraksi (padat, cair dan gas), properties produk cair, pengaruh temperatur ideal pirolisis terhadap performa motor diesel dengan bahan bakar campuran biosolar-WPO (5, 10, 15 dan 20%) dan blending WPO yang ideal untuk masing-masing temperatur uji serta emisi yang ditimbulkan. Reaktor yang digunakan adalah tipe batch dengan variasi temperatur 400, 450 dan 500 oC dengan laju aliran nitrogen 0,8 l/menit. Bahan baku yang digunakan limbah plastik LDPE (Low Density Polyethylene). Pengujian sampel produk cair di lakukan di Lab Minyak Bumi, Gas dan Batubara Teknik Kimia UGM, Lab Gizi dan Pangan PAU UGM dan Lab Kimia Organik MIPA UGM. Campuran minyak pirolisis limbah plastik dan biosolar diujikan pada motor diesel Engine Research and Test Bed Nissan Diesel SD22 Series tanpa dimodifikasi. Hasil penelitian menunjukkan temperatur yang optimal untuk menghasilkan liquid terbanyak yaitu temperatur 450 oC sebesar 56,59% dari massa bahan baku 2300 gr, 500 oC sebesar 51,65% dan 400 oC sebesar 24,64%. Karakteristik minyak pirolisis seperti specific gravity, flash point, pour point, water content, kinematic viscosity dan ash content serta prosentase kandungan C12-C20 menunjukan bahwa minyak pirolisis dapat dikembangkan sebagai bahan bakar alternatif. Berdasarkan waktu dan energi yang diperlukan untuk proses pirolisis terhadap performa motor diesel dengan bahan bakar 5, 10, 15 dan 20% WPO yang terbaik adalah WPO temperatur 500 oC. Campuran WPO terbaik pada performa motor diesel untuk masing masing temperatur pirolisis berdasar SFC dan BTE adalah campuran 15% untuk WPO temperatur 400 oC, campuran 10% untuk WPO temperatur 450 oC dan campuran 20% untuk WPO temperatur 500 oC dan emisi yang ditimbulkan untuk semua sampel uji masih normal dengan kondisi pembakaran motor diesel standar.

During this the handling of municipal solid waste in developing countries such as Indonesia just hoard and directly burn trash in the open air at the landfill. It took many years to treat the waste from the plastic material. Recycle process (recycled) be one of the to reduce waste in landfills. But only recycle certain types of plastics certain such as PP, PET and HDPE which has been utilized. Where there are many alternatives recycle process and a more promising future prospects. One is the conversion of plastic waste into petrol and diesel oil equivalent one with pyrolysis method. The purpose of this study was to compare the fraction (solid, liquid and gas), liquid product properties, the influence of pyrolysis temperature on the performance of the motor base diesel with biodiesel fuel mix-WPO (5, 10, 15 and 20%) and a ideal blending WPO for each test temperature and emissions generated. The reactor used is a batch type with a temperature variation of 400, 450 and 500 °C with a nitrogen flow rate of 0.8 l / min. Raw materials used plastic waste LDPE (Low Density Polyethylene). Liquid product sample testing is done at the Lab of Oil, Gas and Coal Chemical Engineering UGM, Laboratory of Nutrition and Food PAU UGM and Lab Organic Chemistry MIPA. Mixture of waste plastics pyrolysis oil and biodiesel tested on diesel engine Test Bed Nissan Diesel SD22 Series without modification. The results showed that the optimum temperature to produce the highest liquid temperature is 450 ° C in amount of 56.59% of the mass of raw material 2300 g, 500 °C in amount of 51.65% and 400 oC in amount of 24.64%. Characteristics of pyrolysis oils such as specific gravity, flash point, pour point, water content, kinematic viscosity and ash content and percentage content of C12-C20 showed that the pyrolysis oil can be developed as an alternative fuel. Berdasarkan waktu dan energi yang dibutuhkan untuk proses pirolisis terhadap kinerja mesin diesel dengan bahan bakar 5, 10, 15 dan 20% yang terbaik adalah suhu WPO WPO 500 oC. WPO best mixture on diesel engine performance for each temperature pyrolysis based SFC and BTE is a mix of 15% for WPO temperature 400 oC , mixture of 10% for WPO a temperature of 450 °C and a mixture of 20% for a WPO temperature 500 °C and emissions generated for all samples test still normal with a standard diesel engine combustion conditions.

Kata Kunci : Pirolisis, Motor Diesel, Limbah Plastik LDPE, Variasi Temperatur dan Emisi Gas Buang