Konversi Limbah Plastik menjadi Bahan Bakar Minyak melalui Metode Pirolisis dan Analisis Kualitas Gas Buangnya

Abstract

Pirolisis merupakan proses penguraian polimer hidrokarbon rantai panjang menjadi senyawa dengan ukuran yang lebih kecil pada suhu tinggi. Penelitian ini bertujuan mengonversi limbah plastik menjadi bahan bakar minyak dengan cara pirolisis dan menganalisis emisi gas buangnya. Baku mutu emisi mengacu pada Peraturan MenLHK No. 20 Tahun 2017 dan standar emisi mesin diesel non-road dari Environmental Protection Agency (EPA) 420-B-16-022. Pirolisis dilakukan hingga suhu 400⁰C pada reaktor pertama lalu dilakukan fraksinasi minyak pada reaktor kedua. Pirolisis 8 kg limbah plastik High Density Polyethylene (HDPE)menghasilkan 0,825 kg residu padat (char), 500 ml premium, 340 ml kerosin, dan 1460 ml solar. Analisis Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) pada minyak solar pirolisis mengidentifikasi 78 senyawa dengan area fraksi terbesar pada rentang karbon solar (C11-C20) sebesar 59,09%. Emisi CO mengalami penurunan sebesar 30,61% untuk bahan bakar solar pirolisis dan 75,94% pada penggunaan bahan bakar dexlite dari RPM 1300 ke RPM 2600. Emisi gas buang NOx lebih tinggi pada minyak dexlite karena kandungan nitrogen yang lebih tinggi. Emisi gas SO2 pada kedua jenis minyak kurang dari 0,1 ppm. Emisi gas buang bahan bakar dexlite dan solar hasil pirolisis berada di bawah baku mutu yang ditetapkan oleh EPA Peraturan MenLHK No. 20 Tahun 2017.

Pyrolysis is a process of breaking down long chain hydrocarbon polymers into smaller sizes at high temperatures. This study aims to convert plastic waste into fuel oil by pyrolysis process and then analyze the exhaust emissions. Emission quality standards refer to Peraturan MenLHK No. 20/2017 and standards from the Environmental Protection Agency (EPA) 420-B-16-022. Pyrolysis occurs until it reaches a temperature of 400⁰C in the first reactor and then oil fractionation occurs in the second reactor. Pyrolysis of 8 kg of High Density Polyethylene (HDPE) plastic waste produced 0,825 kg of solid residue (char), 500 ml of premium, 340 ml of kerosene and 1460 ml of diesel. Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC MS) analysis on pyrolysis diesel oil identified 78 compounds with the largest fraction area in the diesel carbon range (C11-C20) of 59,09%. CO emissions decreased by 30,61% for pyrolysis diesel fuel and 75,94% for dexlite fuel from RPM 1300 to 2600 RPM. NOx emissions are higher in dexlite oil due to higher nitrogen content. SO2 gas emission in both types of oil is less than 0,1 ppm. Exhaust gas emissions from pyrolysis dexlite and diesel fuel are below the quality standards set by the EPA and Peraturan MenLHK No. 20/2017.