Studi Analisis Pengaruh Variasi Komposisi Bahan Baku Sampah Plastik Polypropylene dan Polystyrene Sebagai Bahan Bakar Alternatif melalui Pirolisis dengan Katalis FCC.

Study of the Analysis of the Effect of Variations in the Composition of Raw Materials of Polypropylene and Polystyrene Plastic Waste as Alternative Fuels through Pyrolysis with FCC Catalysts.

Meningkatnya limbah plastik di Indonesia, khususnya Polipropilena (PP) dan Polistirena (PS), telah menciptakan masalah lingkungan yang serius sekaligus memberikan peluang untuk pemanfaatannya sebagai sumber energi alternatif. Kedua jenis plastik ini memiliki kandungan hidrokarbon yang tinggi dan nilai kalor yang tinggi, sehingga cocok untuk diubah menjadi bahan bakar cair melalui proses pirolisis. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi komposisi limbah plastik PP dan PS terhadap karakteristik bahan bakar cair yang dihasilkan melalui pirolisis menggunakan katalis Fluid Catalytic Cracking (FCC). Bahan baku yang digunakan adalah gelas plastik mineral PP dan styrofoam makanan PS dengan rasio PP terhadap PS sebesar 1:0, 4:1, dan 3:2. Proses pirolisis dilakukan dalam reaktor yang dipanaskan oleh tungku listrik pada suhu konstan 450 derajat Celcius dengan massa bahan baku total 1000 gram dan penambahan katalis FCC sebesar 5 persen dari massa bahan baku setelah aktivasi asam. Parameter yang dianalisis meliputi viskositas, densitas, nilai kalor, titik nyala, hasil, dan karakteristik gugus fungsional menggunakan FTIR. Hasil penelitian menunjukkan bahwa variasi komposisi PP dan PS memengaruhi distribusi produk pirolisis dan karakteristik minyak yang dihasilkan. Peningkatan komposisi PS meningkatkan hasil minyak dari 81 persen pada komposisi PP 1 hingga PS 0 menjadi 86 persen pada komposisi PP 3 hingga PS 2, sementara hasil gas menurun dari 14,3 persen menjadi 6 persen. Karakteristik minyak pirolisis juga berubah, ditunjukkan oleh peningkatan viskositas dari 5,10 cSt menjadi 7,22 cSt, densitas dari 0,765 kg per m3 menjadi 0,830 kg per m3, dan titik nyala dari 140 derajat Celcius menjadi 145 derajat Celcius. Sebaliknya, nilai kalor menurun dari 46,8 MJ per kg menjadi 45,4 MJ per kg seiring dengan peningkatan kandungan senyawa aromatik PS. Analisis FTIR menunjukkan dominasi gugus fungsional hidrokarbon alifatik dalam komposisi PP 1 hingga PS 0, sedangkan peningkatan komposisi PS menghasilkan munculnya dan peningkatan gugus fungsional aromatik yang berasal dari senyawa stirena dan turunannya.

Increasing plastic waste in Indonesia, especially Polypropylene PP and Polystyrene PS, has created serious environmental problems while also providing opportunities for its utilization as an alternative energy source. Both types of plastic have high hydrocarbon content and high heating value, making them suitable for conversion into liquid fuel through the pyrolysis process. This study aims to analyze the effect of variations in the composition of PP and PS plastic waste on the characteristics of liquid fuel produced through pyrolysis using Fluid Catalytic Cracking FCC catalyst. The raw materials used were PP mineral plastic cups and PS food styrofoam with PP to PS ratios of 1 to 0, 4 to 1, and 3 to 2. The pyrolysis process was carried out in a reactor heated by an electric furnace at a constant temperature of 450 degrees Celsius with a total feedstock mass of 1000 grams and the addition of FCC catalyst equal to 5 percent of the feedstock mass after acid activation. The analyzed parameters included viscosity, density, heating value, flash point, yield, and functional group characteristics using FTIR. The results showed that variations in PP and PS composition affected the distribution of pyrolysis products and the characteristics of the resulting oil. Increasing the PS composition increased the oil yield from 81 percent at the PP 1 to PS 0 composition to 86 percent at the PP 3 to PS 2 composition, while the gas yield decreased from 14.3 percent to 6 percent. The characteristics of the pyrolysis oil also changed, indicated by an increase in viscosity from 5.10 cSt to 7.22 cSt, density from 0.765 kg per m3 to 0.830 kg per m3, and flash point from 140 degrees Celsius to 145 degrees Celsius. In contrast, the heating value decreased from 46.8 MJ per kg to 45.4 MJ per kg as the aromatic compound content from PS increased. FTIR analysis showed the dominance of aliphatic hydrocarbon functional groups in the PP 1 to PS 0 composition, while increasing the PS composition resulted in the appearance and increase of aromatic functional groups originating from styrene compounds and their derivatives.