OPTIMASI YIELD MINYAK PIROLISIS LIMBAH PLASTIK HIGH DENSITY POLYETHYLENE (HDPE) BERDASARKAN WAKTU REAKSI DAN PERSENTASE KATALIS MENGGUNAKAN RESPONSE SURFACE METHODOLOGY
Peningkatan jumlah penduduk menyebabkan volume sampah yang terus meningkat, salah satunya adalah sampah plastik. Limbah sampah plastik menjadi permasalahan lingkungan yang serius karena sulit terurai secara alami serta berpotensi mencemari air, tanah, dan ekosistem laut. Salah satu upaya pengelolaan limbah plastik yang efektif adalah mengonversi plastik berjenis High Density Polyethylene (HDPE) menjadi bahan bakar minyak melalui proses pirolisis. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh kondisi operasi yang optimum terhadap yield minyak pirolisis dengan mempelajari pengaruh waktu reaksi dan persentase katalis menggunakan metode Response Surface Methodology (RSM). Proses pirolisis dilakukan dalam reaktor fixed-bed semi-batch dengan temperatur tetap 350˚C dengan massa umpan 500 g, variasi waktu 30, 60, dan 90 menit, serta persentase berat katalis 5%, 7,5%, dan 10%. Hasil optimasi RSM menunjukkan bahwa kondisi optimum yang diperoleh adalah pada waktu 90 menit dan persentase katalis 7,845% dengan yield minyak pirolisis prediksi sebesar 22,356%. Hasil verifikasi penelitian pada kondisi optimum tersebut menghasilkan yield minyak sebesar 21,4542%. Karakteristik bahan bakar minyak (densitas, viskositas, specific gravity, ˚API, dan bilangan asam) mengindikasikan kesesuaian dengan fraksi minyak tanah (kerosene), dengan densitas 0,7946 g/cm3, viskositas 2,305 mm2/s, specific gravity 0,7954, ˚API 46,4, dan bilangan asam 0,504 mg KOH/g.
References
A.J. Maia, B. L., & Lam, Y.L., M. M. P. (2010). Ni-ZSM-5 Catalysts: Detailed Characterization of Metal Sites for Proper Catalyst Design. ScienceDirect. https://doi.org/10.1016/j.jcat.2009.10.021.
Al-asadi, M., & Miskolczi, N. (2020). High Temperature Pyrolysis of Municipal Plastic Waste Using Me / Ni / ZSM-5 Catalysts : The Effect of Metal / Nickel Ratio.
Al-Salem, S. M., Antelava, A., Constantinou, A., Manos, G., & Dutta, A. (2017). A Review on Thermal and Catalytic Pyrolysis of Plastic Solid Waste (PSW). Journal of Environmental Management, 197(1408), 177–198. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2017.03.084
Alam, A. N. (2023). Pengaruh Waktu Terhadap Produk Pirolisis Sampah Plastik Polypropylene ( PP ).
Cahyono, M. S., Prasetya, A., & Syamsiro, M. (2020). Influence of Residence Time To the Properties of Liquid Product From Plastic Waste Pyrolysis. Multitek Indonesia, 14(1), 34–40. https://doi.org/10.24269/mtkind.v14i1.2726
Cantika, R., Akbar, H. A., Aswan, A., Ridwan, K., Syakdani, A., Effendy, S., & Taufik, M. (2022). Pengolahan Limbah Plastik Jenis Polypropylene (PP) dan Low Density Polyethylene (LDPE) Menjadi Bahan Bakar Cair Melalui Proses Catalytic Thermal Cracking Menggunakan Katalis FCC. Jurnal Pendidikan Dan Teknologi Indonesia, 2(10), 437–445. https://doi.org/10.52436/1.jpti.235
Dhamayanthi, W., YA, R. P., Wardani, D. K., Andini, P., Hudori, H. A., Pratama, F. E. A., & Atmajaya, A. W. W. (2024). Pemanfaatan HDPE (High density polyethylene) Menjadi Produk Komersial Pada KWT Meuseuraya Sidoarjo. SEJAGAT : Jurnal Pengabdian Masyarakat, 1(2), 47–55. https://doi.org/10.25047/sejagat.v1i2.5143
Dominggus G.H. Adoe, Wenseslaus Bunganaen, Ika F. Krisnawi, F. A. S. (2019). Pirolisis Sampah Plastik PP (Polyprophylene) Menjadi Minyak Pirolisis sebagai Bahan Bakar Primer. Jurnal Teknik Mesin UNDANA, 03(01), 17–26.
Fanani, N., Novianarenti, E., Ningsih, E., Udyani, K., Budianto, A., & Tuhuloula, A. (2020). Study of The Effect of Zeolite Catalyst Use on Renewable Energy Products from HDPE Plastic Pyrolysis. Journal of Applied Sciences, Management and Engineering Technology, 1(2), 58–63. https://doi.org/10.31284/j.jasmet.2020.v1i2.1305
Geleynse, S., Jiang, Z., Brandt, K., Garcia-Perez, M., Wolcott, M., & Zhang, X. (2020). Pulp Mill Integration With Alcohol-to-Jet Conversion Technology. Fuel Processing Technology, 201(January), 106338. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2020.106338
Hidayat, I. R., Zuhrotun, A., & Sopyan, I. (2020). Design-Expert Software sebagai Alat Optimasi Formulasi Sediaan Farmasi. Majalah Farmasetika, 6(1), 99–120. https://doi.org/10.24198/mfarmasetika.v6i1.27842
Husin, H., Mahidin, M., Marwan, M., Nasution, F., Erdiwansyah, E., Ahmadi, A., Muchtar, S., Yani, F. T., & Mamat, R. (2023). Conversion of Polypropylene-Derived Crude Pyrolytic Oils Using Hydrothermal Autoclave Reactor and Ni/Aceh Natural Zeolite as Catalysts. Heliyon, 9(4), e14880. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e14880
Kartika, W. (2022). Pemanfaatan Sampah Plastik Jenis HDPE Dan PET Sebagai Bahan Baku Pembuatan Bahan Bakar Minyak Alternatif Menggunakan Metode Pirolisis Dengan Katalis Zeolit Alam. Agroindustrial Technology Journal, 6(2), 106–117. https://doi.org/10.21111/atj.v6i2.8591
Kinia Eldwita, Suci dwi Lestari, Sahrul Effendy A., F. (2020). Effect Of The Amount Of Catalyst And Temperature On The Production Of Liquid Fuel From Used Tyres Using Catalytic. 11(02), 19–25.
Koti, A., Khongprom, P., & Ratanawilai, S. (2025). Catalytic Pyrolysis Oil from Landfilled Plastics through Ni / HZSM-5 and Co / HZSM-5 Catalysts. 0–11. https://doi.org/10.1021/acsomega.4c09247
Kumar, S., Panda, A. K., & Singh, R. K. (2011). A Review on Tertiary Recycling of High-Density Polyethylene to Fuel. Resources, Conservation and Recycling, 55(11), 893–910. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2011.05.005
Kumar, S., & Singh, R. K. (2011). Recovery of Hydrocarbon Liquid From Waste High density polyethylene by Thermal Pyrolysis. Brazilian Journal of Chemical Engineering, 28(4), 659–667. https://doi.org/10.1590/S0104-66322011000400011
Kumara, D. C., Wijayanti, W., Widhiyanuriyawan, D., Mesin, T., Brawijaya, U., & Haryono, M. T. (2015). Pengaruh Penggunaan Katalis ( Zeolit ) Terhadap Kinetic Rate Tar Hasil Pirolisis Serbuk Kayu Mahoni ( Switenia Macrophylla ). 6(1), 19–25.