Karakteristik bahan bakar diesel dari limbah plastik

ABSTRAK

Di Indonesia, kebutuhan plastik terus meningkat hingga mengalami kenaikan rata-rata 200 ton per tahun. Setiap hari penduduk Indonesia menghasilkan 0,8 kg sampah per orang atau secara total sebanyak 189 ribu ton sampah per hari. Bahan baku utama untuk membuat plastik adalah naptha yang berasal dari penyulingan minyak bumi. Maka dari itu sampah plastik dapat dikonversi menjadi minyak. Selain itu plastik juga mempunyai nilai kalor cukup tinggi, setara dengan bahan bakar fosil seperti bensin dan solar. Untuk menghasilkan bahan bakar minyak dari sampah plastik metode yang digunakan yaitu pirolisis. Penelitin ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh katalis fly ash terhadap karakteristik bahan bakar diesel dari libah plastik jenis HDPE (High Density Polyethlen dengan parameter uji yield, FTIR, viskositas, densitas, titik nyala, titik beku, dan nilai kalor diesel. Proses pirolisis dilakukan sebanyak dua kali. Sampel yang pertama tidak menggunakan katalis, dan sampel yang kedua menggunakan katalis. Sampah plastik yang digunakan sebanyak 2000 gram botol bekas oli berjenis HDPE dan katalis fly ash sebanyak 20% dari berat sampah plastik. Suhu yang digunakan untuk setiap proses pirolisis di reaktor prtama 300oC dan direaktor kedua dengan suhu 250oC. Pada reaktor pertama menggnakan waktu 120 menit dan direaktor kedua menggunakan waktu 90 menit. Pada hasil yield minyak pirolisis di dapatkan nilai tertinggi pada sampel yang menggunakan katalis yaitu 85,3% dengan perbandingan berat hasil minyak pirolisis kedua dengan berat sampah plastik. hasil uji viskositas sampel non katalis dan katalis diperoleh 2,138 cSt dan 2,446 cSt keduanya masuk dalam SNI. Hasil uji densitas sampel non katalis dan katalis diperoleh 791 kg/m3 dan 796 kg/m3 hasil tersebut belum memenuhi SNI. Hasil uji titik nyala diperoleh hasil yang sama dari kedua sampel yaitu 28oC hasil tersebut juga belum termasuk dalam SNI. Hasil uji nilai titik beku dengan sample non katalis dan katalis mendapatkan 12oC dan 16oC hasil tersebut telah memenuhi SNI. Dan hasil uji nilai kalor dengan nilai lebih tinggi diperoleh sampel menggunakan katalis dengan nilai 47 Mj/Kg hasil dari uji nilai kalor diesel pirolisis memenuhi SNI.

ABSTRACT

In Indonesia, the demand for plastic continues to increase, experiencing an average increase of 200 tons per year. Every day, the Indonesian population generates 0.8 kg of waste per person, totaling 189 thousand tons of waste per day. The main raw material for making plastic is naphtha derived from crude oil distillation. Therefore, plastic waste can be converted into oil. Additionally, plastic also has a relatively high calorific value, equivalent to fossil fuels such as gasoline and diesel. To produce oil fuel from plastic waste, the method used is pyrolysis. This study aims to determine the effect of fly ash catalyst on the characteristics of diesel fuel from HDPE (High-Density Polyethylene) plastic waste, with test parameters including yield, FTIR, viscosity, density, flash point, freezing point, and diesel calorific value. The pyrolysis process was conducted twice. The first sample did not use a catalyst, while the second sample used a catalyst. The plastic waste used was 2000 grams of used HDPE oil bottles, with fly ash catalyst comprising 20% of the plastic waste weight. The temperatures used for each pyrolysis process in the first reactor were 300°C and in the second reactor were 250°C. The first reactor operated for 120 minutes, while the second reactor operated for 90 minutes. The highest oil yield from pyrolysis was obtained in the sample using a catalyst, which was 85.3%, compared to the weight of the second pyrolysis oil yield to the weight of the plastic waste. The viscosity test results for both non-catalyst and catalyst samples were 2.138 cSt and 2.446 cSt, respectively, both meeting the national standards (SNI). The density test results for non-catalyst and catalyst samples were 791 kg/m3 and 796 kg/m3, respectively, both of which did not meet the national standards (SNI). The flash point test results were the same for both samples, at 28°C, which also did not meet the national standards (SNI). The freezing point test results for non-catalyst and catalyst samples were 12°C and 16°C, respectively, meeting the national standards (SNI). The calorific value test results showed a higher value for the sample using a catalyst, with a value of 47 Mj/Kg, meeting the national standards for pyrolysis diesel calorific value (SNI).

مستخلص البحث

في إندونيسيا، تستمر حاجة البلاستيك في الارتفاع مع زيادة متوسطها بمقدار 200 طن سنويًا. ينتج كل فرد في إندونيسيا يوميًا 0.8 كيلوغرام من النفايات أو بمجموع 189 ألف طن من النفايات يوميًا. المادة الخام الرئيسية لصنع البلاستيك هي النافثة التي تأتي من تقطير النفط الخام. لذا يمكن تحويل النفايات البلاستيكية إلى زيت. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي البلاستيك أيضًا على قيمة حرارية عالية، مما يعادل وقود الأحفوري مثل البنزين والديزل. لإنتاج وقود الزيت من النفايات البلاستيكية، يتم استخدام طريقة البيروليس. تهدف هذه الدراسة إلى معرفة تأثير محفز الرماد المتطاير على خصائص وقود الديزل من البلاستيك نوع HDPE (بولي إيثيلين عالي الكثافة) من خلال تحليل العائد، والأشعة تحت الحمراء بالتحويل الفوري، واللزوجة، والكثافة، ونقطة الوميض، ونقطة التجمد، وقيمة الحرارة لوقود الديزل. تم إجراء عملية البيروليس مرتين. تم استخدام عينة تحتوي على 2000 جرام من زجاجات الزيت المستعملة من نوع HDPE ومحفز الرماد المتطاير بنسبة 20٪ من وزن النفايات البلاستيكية. تم استخدام درجة حرارة مقدارها 300 درجة مئوية لكل عملية بيروليس في المفاعل الأول و250 درجة مئوية في المفاعل الثاني. تم استخدام فترة زمنية تبلغ 120 دقيقة في المفاعل الأول و90 دقيقة في المفاعل الثاني. تم الحصول على أعلى قيمة لعائد الزيت من البيروليس في العينة التي استخدمت المحفز وبلغت 85.3٪ بالمقارنة بوزن الزيت المنتج مع وزن النفايات البلاستيكية. تم الحصول على قيم اللزوجة للعينتين غير المحفزة والمحفزة على التوالي 2.138 و 2.446 سنتيستوك، وكلاهما يتوافق مع المواصفات القياسية الإندونيسية. تم الحصول على قيم الكثافة للعينتين غير المحفزة والمحفزة على التوالي 791 و 796 كيلوجرام/متر مكعب، وهذه النتائج لا تزال تحتاج إلى المزيد من العمل لتلبية المواصفات القياسية الإندونيسية. تم الحصول على نفس قيمة نقطة الوميض للعينتين وهي 28 درجة مئوية، وهذه النتيجة لا تزال تحتاج إلى المزيد من العمل لتلبية المواصفات القياسية الإندونيسية. تم الحصول على قيمة نقطة التجمد للعينتين غير المحفزة والمحفزة على التوالي 12 و 16 درجة مئوية على التوالي، وهذه النتائج تلبي المواصفات القياسية الإندونيسية. وتم الحصول على قيمة أعلى لقيمة الحرارة للعينة التي استخدمت المحفز بقيمة 47 ميجاجول/كيلوغرام، ونتيجة اختبار قيمة حرارة ديزل البيروليس تلبي المواصفات القياسية الإندونيسي