Tim Spectra Pyroengine ITN Malang Kembangkan Alat Pirolisis untuk Mengolah Sampah Plastik Jadi Crude Oil

Tim Spectra Pyroengine, Program Kreativitas Mahasiswa Riset Eksakta (PKM-RE) 2024, ITN Malang. Ki-ka: Muhammad Rizqi Putra Dermawan, Ariel Rizantha Firstnanda, Praisela Ivane Stefandra, Naffa Eka Setiawati, Rahmat Dani Firmansyah. (Foto: Istimewa)

Malang, ITN.AC.ID – Fenomena permasalahan sampah plastik selalu menjadi momok yang menakutkan dari waktu ke waktu di hampir semua belahan bumi. Apalagi upaya pengolahan sampah plastik saat ini tidak sebanding dengan banyaknya sampah plastik yang dihasilkan setiap harinya. Sampah plastik yang tidak terolah ini menjadi sumber pencemaran lingkungan yang berdampak pada terganggunya ekosistem.

Melihat sampah plastik yang semakin meningkat menggerakkan 5 mahasiswa Institut Teknologi Nasional Malang (ITN Malang) mengembangkan alat pirolisis untuk mengolah sampah plastik. Dibawah bimbingan Ir. Harimbi Setyawati, MT, dosen Teknik Kimia S-1 ITN Malang, mahasiswa dari berbagai prodi ini tergabung dalam Tim Spectra Pyroengine yang terdiri dari Naffa Eka Setiawati, (Teknik Sipil/2221042), Muhammad Rizqi Putra Dermawan (Teknik Mesin S-1/2211072), Ariel Rizantha Firstnanda, (Bisnis Digital/2219024), Praisela Ivane Stefandra (Teknik Kimia/2114001), dan Rahmat Dani Firmansyah (Teknik Informatika/2218056).

Sesuai judulnya “Pengembangan Alat Pirolisis untuk Konversi Limbah Plastik HDPE, PET, dan PS”, maka sampah plastik yang diolah adalah jenis sampah plastik PET, HDPE, dan PS. Plastik jenis PET biasanya digunakan pada kemasan botol minuman, HDPE jenis botol sampo dan detergen, dan untuk jenis plastik styrofoam (PS) sama sekali tidak bisa terurai di alam.

“Penelitian ini kami ambil karena rasa prihatin kami terhadap sampah plastik yang setiap hari semakin bertambah. Kami mencoba mengembangkan alat pirolisis. Sebelumnya pirolisis pemanasannya menggunakan gas, maka kami coba kemas menjadi lebih modern dengan pemanasan menggunakan aliran listrik dan penambahan chiller pada rangkaian alatnya,” kata Naffa Eka Setiawati, Ketua Tim Spectra Pyroengine penerima hibah Program Kreativitas Mahasiswa Riset Eksakta (PKM-RE) 2024.

Baca juga: Pentingnya Digital Konstruksi Bagi Teknik Sipil

Nama Pyroengine sendiri diambil dari nama alat pirolisis yang dikemas dengan lebih modern dari alat pirolisis pada umumnya. Jadi, Spectra Pyroengine adalah gebrakan terbaru alat pirolisis dengan menambahkan chiller yang dikemas secara modern untuk bisa mengolah plastik PET, HDPE, dan PS.

Alat pirolisis untuk mengolah sampah plastik menjadi crude oil buatan mahasiswa ITN Malang. (Foto: Istimewa)

Pirolisis merupakan proses kimia di mana bahan organik, seperti batu bara, biomassa, atau plastik, diurai secara termal menjadi gas, cairan, dan padatan kecil dalam kondisi tanpa oksigen atau dengan oksigen yang sangat terbatas. Proses ini umumnya terjadi pada suhu tinggi di dalam reaktor tertutup atau dalam kondisi yang terkendali secara ketat.

Menurut Naffa, tujuan pirolisis bisa bermacam-macam. Mulai untuk menghasilkan bahan bakar seperti biochar atau bio-oil dari biomassa, hingga mendaur ulang limbah plastik menjadi bahan kimia atau bahan bakar sintetis. Metode ini dapat membantu mengurangi limbah dan memanfaatkan bahan organik yang tidak terpakai dengan lebih efisien.

Naffa menjelaskan, manfaat alat pirolisis bisa mengkonversi plastik menjadi minyak dan arang. Pada penelitiannya, mereka bertujuan menghasilkan crude oil. Crude oil sendiri merupakan hasil akhir dari alat pirolisis yang dibuat. Setelah minyak ke luar dari alat, minyak dapat dijadikan berbagai macam bahan bakar, namun harus melalui beberapa tahapan sebelum bisa dijadikan bahan bakar.

“Plastik yang diolah berubah menjadi minyak mentah (crude oil). Harapan kedepannya kami ingin meneliti crude oil yang dihasilkan dari konversi sampah plastik HDPE, PET, dan PS, jika diolah bisa menjadi jenis BBM apa saja,” ujarnya.

Setelah menentukan skala alat pirolisis dan jenis bahan baku yang akan diproses, Tim Spectra Pyroengine merancang alat dengan membuat desain alat yang mencakup reaktor pirolisis, sistem pemanasan, condensor, dan chiller. Desain dapat berupa model 2D atau 3D menggunakan software CAD. Untuk bahan dan komponennya dipilih material yang tahan panas dan korosi, seperti baja tahan karat. Komponen utamanya adalah reaktor, pemanas (elektrik/heater), sistem pendingin (chiller), kondensor, dan pompa.

Reaktor pirolisis dilengkapi dengan sensor suhu pemanas dan pendingin untuk memonitor kondisi selama proses pirolisis. Sementara chiller berfungsi untuk untuk pendinginan ekstra agar produk yang dihasilkan maksimal. Sistem pendingin chiller ini mencangkup kondensor disertai kompresor bekas kulkas yang disambungkan dengan pipa coil tembaga untuk mendinginkan aquades dan MEG.

Cara kerja alat pirolisis adalah mengubah plastik menjadi minyak mentah. Pertama menghubungi alat dengan listrik, lalu plastik dimasukkan ke dalam reaktor yang dipanaskan oleh heater dengan suhu tertentu. Suhu tersebut dapat diatur pada tombol panel pemanas. Sembari pemanas dinyalakan mereka juga menyalakan chiller dengan mengatur suhu pada panel tombol pendingin.

Hasil pirolisis 300 gr plastik jenis PS didapat 280 ml crude oil dan 12 gr arang, untuk pirolisis 300 gr plastik HDPE didapat 42 ml crude oil dan 192,352 gr arang, sementara pirolisis 300 gr plastik PET hanya menghasilkan 238 gr arang.

Baca juga : Masuk Kurikulum Baru, Inilah Pentingnya Mahasiswa Pelajari Process Safety Management

“Setelah proses selesai, selanjutnya mengumpulkan kondensat dari kondensor, serta melihat apakah di reaktor terdapat material sisa. Lalu tunggu hingga minyak mentah ke luar dari selang kondensor dan suhu pada panel pemanas menurun. Dari penelitian ini ternyata ada satu jenis plastik yang tidak bisa dijadikan minyak, yakni plastik PET,” bebernya.

Kerja dengan teman dari berbagai jurusan memang tidak mudah. Kurangnya waktu bertemu dan berdiskusi antar anggota menjadi tantangan mereka dalam membangun alat pirolisis. “Kami memang agak kesulitan bertemu karena beda jurusan. Tapi saya merasa senang karena mendapat ilmu dari jurusan yang berbeda,” pungkasnya. (Mita Erminasari/Humas ITN Malang).