TUGAS MAKALAH
PERKEMBANGAN DAN KEBUTUHAN ENERGI
PEMANFAATAN LIMBAH PLASTIK MENJADI MINYAK PELUMAS DAN SUMBER ENERGI ALTERNATIF
Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah manajemen konversi energi jurusan S1 Teknik Mesin Universitas Negeri Malang
Oleh : ONE DISC STRA
160514610118
UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS TEKNIK MESIN
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Sampah masih menjadi masalah utama di seluruh negara negara di dunia termasuk Indonesia. Kalau kita perhatikan di lingkungan sekitar kita, persentasi limbah plastik jumlahnya lebih besar dibandingkan jenis sampah lainnya. Kalau kita survei dilapangan banyak orang yang mempunyai wawasan kurang terhadap pemanfaatan limbah plastik tersebut. Ada sebagian yang mengetahui kegunaan limbah plastik untuk kerajinan dan mempunyai nilai ekonomis, tapi ada juga yang beranggapan bahwa limbah plastik yang berupa kantong plastik bekas, sisa kemasan makanan ringan tidak dapat dimanfaatkan lagi atau dengan kata lain harus dibakar. Itu salah, dibakar dengan suhu rendah limbah plastik akan menghasilkan asap dan didalam asap tersebut ada senyawa karsinogen. Dimana senyawa itu dapat mengakibatkan kanker.
Berbagai penelitian sebenarnya sudah dilakukan untuk mengurangi limbah plastik tersebut menjadi material yang bermanfaat. Salah satunya adalah mengkonversikan limbah plastik menjadi sumber energi. Selain meminimalisasikan dampak negatif limbah plastik terhadap lingkungan, mengkonversikan limbah plastik menjadi sumber energi dapat pula mengatasi permasalahan dunia tentang terbatasnya sumber energi yang tidak dapat diperbaharui yaitu sumber energi dari Fosil ( Minyak bumi & batu bara).
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan judul dari makalah diatas, rumusan masalah yang didapat antara lain :
1) Bagaimana proses untuk mengkonversikan limbah plastik menjadi minyak pelumas mesin dan sumber energi alternatif ?
2) Apa keuntungan memanfaatkan limbah plastik untuk sumber energi alternatif ?
1.3 Batasan Masalah
Pada makalah ini guna memfokuskan pembahasan, maka dibuat batasan masalah sebagai berikut :
1) Referensi yang digunakan hanya dari internet, jurnal 2) Tidak membahas proses kimia secara detail
3) Penulis hanya mengetahui secara teori belum melakukan praktikum dalam mengkonversi limbah plastik menjadi sumber energi alternatif
1.4 Tujuan
Adapun tujuan penyusunan makalah ini yaitu :
1) Mengetahui manfaat limbah plastik untuk minyak pelumas dan sumber energi alternatif
2) Mengetahui proses konversi limbah plastik menjadi minyak pelumas dan sumber energi alternatif
1.5 Manfaat
Adapun manfaat penulisan makalah ini adalah :
1) Mahasiswa menambah wawasan tentang manfaat limbah plastik untuk sumber energi alternatif baru
2) Mahasiswa dapat melahirkan ide atau gagasan untuk menciptakan sumber energi alternatif dari lingkungan sekitar
3) Untuk memenuhi tugas matakuliah manajemen konversi energi
1.6 Metodologi pengumpulan data
Pengumpulan data untuk menyusun makalah ini dilakukan dengan beberapa cara, penggunaan alternatif cara ini bertujuan untuk mengoptimalkan proses pengumpulan data sehingga data yang terkumpul bisa maksimal dan penyajian data lengkap.
Alternatif cara untuk pengumpulan data adalah : 1. Studi literatur
Metode ini dilakukan untuk mengetahui segala hal yang berkaitan dengan apa yang dibahas, dengan cara membaca referensi dari internet dan jurnal, selain itu melihat kabar dari televisi.
2. Survei lapangan
BAB II
KAJIAN PUSTAKA 2.1 Sejarah penggunaan sumber energi
manusia walaupun pemanfatannya masih sebatas memasak dan sebagai pemanasan. Pada abad 18 telah ditemukan mesin uap oleh James Watt yang menggunakan batubara sebagai sumber energi. Penemuan ini merupakan revolusi industri di eropa yang dimulai dari inggris dimana energi telah digunakan secara besar-besaran.
Pada awal abad 19 suatu bentuk energi lain muncul yaitu minyak bumi, yang mempunyai peran pada masa itu untuk pemanasan dan penerangan. Pada abad 19 suatu bentuk energi lain juga muncul yaitu energi listrik dimana pada masa itu menggunakan batubara sebagai bahan bakar utama untuk membangkitkannya. Perkembangan selanjutnya pada abad 20 terlihat adanya pembangkit tenaga listrik dengan bahan bakar selain dari batu bara ada dari minyak bumi dan gas bumi.
Kemudian selanjutnya sumber daya energi air mulai digunakan untuk pembangkit tenaga listrik. Setelah itu disusul energi panas bumi untuk pembangkit listrik. Menjelang pertengahan abad ke 20 energi nuklir mulai dimanfaatkan untuk pembangkit tenaga listrik dalam unit-unit besar dan energi nuklir selain untuk pembangkit listrik digunakan untuk Bom nuklir, Kapal selam nuklir, dll.
Untuk pengembangan sumber energi selanjutnya, sumber energi alternatif mulai dipandang dunia sebagai energi yang cukup potensial. Banyak upaya pencarian, pengembangan dan penggalian sumber-sumber energi alternatif baru yang telah dilakukan oleh para ilmuwan dan insinyur serta para teknisi untuk pengganti energi fosil yang tidak dapat diperbaharui atau dalam arti lain terbatas dan akan habis.
2.2 Sumber energi
Sumber energi adalah segala sesuatu di sekitar kita yang mampu menghasilkan energi. Di sekitar kita banyak sekali macam-macam sumber energi yang bisa menghasilkan berbagai macam energi. Sumber energi secara garis besar dapat dibedakan menjadi 2 kelompok yaitu :
1) Sumber energi yang tidak dapat diperbaharui 2) Sumber energi yang dapat diperbaharui
2.2.1 Sumber energi yang tidak dapat diperbaharui
1) Sumber energi dari fosil
Sumber energi ini dapat diperbaharui tapi membutuhkan waktu jutaan tahun, berasal dari makhluk hidup yang mati dan terpendam dalam tanah hingga jutaan tahun. Contohnya : minyak bumi, batu bara
2) Sumber energi yang berasal dari mineral alam
Mineral alam bisa dimanfaatkan menjadi energi setelah melalui beberapa proses, contohnya Uranium yang bisa menghasilkan energi nuklir.
2.2.2 Sumber energi yang dapat diperbaharui
Sumber energi apabila kita pakai dapat diperbaharui atau jika dipakai tidak khawatir habis.
1) Energi surya atau matahari
Energi matahari sangat melimpah jumplahnya khususnya bagi wilayah beriklim tropis. Menurut jurnal yang penulis baca hanya 0,02% energi matahari yang kita gunakan. Banyak peneliti telah melakukan riset untuk memanfaatkan energi matahari untuk menjadikan sumber energi alternatif, dengan cara menggunakan sel surya. Dimana sel surya mempunyai fungsi merubah energi surya menjadi energi listrik.
2) Air
Energi air dapat dimanfaatkan untuk pembangkit listrik, banyak studi yang membicarakan pengembangan air untuk bahan bakar.
3) Panas bumi (Geothermal)
Panas bumi merupakan energi yang bersumber dari dalam perut bumi, panas bumi merupakan energi yang melimpah dan terbarukan. Selain melimpah energi ini lebih ekonomis dan ramah terhadap lingkungan. Indonesia merupakan salah satu negara di dunia yang kaya akan energi panas bumi, dikarenakan di indonesia banyak gunung berapi yang aktif. Contoh pemanfaatan energi panas bumi adalah untuk pembangkit listrik
4) Angin
Pemanfaatan sumber energi angin dapat dilakukan dengan menggunakan kincir angin yang dihubungkan dengan generator atau turbin untuk menghasilkan energi listrik.
5) Energi Biomassa (Biofuel)
Energi jenis ini sudah banyak mulai dikembangkan, karena dapat digunakan sebagai energi alternatif. Energi jenis ini berasal dari tanaman hidup,pohon mati, dan serpihan kayu.
6) Energi Gas Alam (Biogas)
Merupakan energi terbarukan dan ekonomis. Biasanya berasal dari kotoran yang ditampung di ruang kedap udara dan difermentasi. Biogas dapat digunakan sebagai bahan bakar kendaraan maupun untuk menghasilkan listrik.
Pasang surut air laut dianggap lebih menjanjikan dibandingkan dengan tenaga surya dan tenaga angin. Tetapi pemanfaatannya masih sedikit karena biaya yang mahal.
8) Bioalkohol
Empat jenis alkohol yang sering digunakan sebagai bahan bakar adalah matenol, etanol, propanol, dan butanol. Empat alkohol itu dapat disintesis secara kimia dan biologi dan karakteritis dari keempatnya dapat digunakan untuk mesin-mesin modern saat ini.
9) Biodiesel
Merupakan biofuel yang diproduksi dari minyak yang dicampur dengan sodium hidroksida dan metanol dan reaksi kimia menghasilkan biodisel (FAME) dan glycerol. 1 bagian glycerol menghasilkan 10 bagian biodisel.
BAB III PEMBAHASAN
3.1 Definisi sumber energi alternatif
Dalam sejarahnya transisi penggunaan energi alternatif bertujuan untuk menggantikan sumber energi lama yang semakin langka, tidak ekonomis, dan tidak dapat diakses lagi.
Contoh sejarah transisi energi utama ke energi alternatif misalnya dimulai tahun 1200 an dimana batu bara sebagai alternatif kayu, minyak bumi sebagai alternatif minyak ikan paus. Dan untuk masa sekarang diperlukan sumber alternatif baru untuk menggantikan bahkan menghentikan sumber energi utama di dunia yaitu sumber energi fosil (minyak bumi dan batu bara). Untuk itu banyak jurnal dan penelitian untuk menciptakan sumber energi alternatif baru, ada sumber energi alternatif dari sel surya, biomassa, biofuel, dan untuk itu penulis sangat tertarik pada jurnal yang membahas tentang konversi limbah plastik menjadi minyak pelumas dan sumber energi alternatif . Selain mendapatkan energi baru yang dapat menggantikan energi utama sumber energi alternatif dari limbah sampah plastik juga mengurangi dampak negatif dari sampah tersebut.
3.2 Jenis- jenis plastik
Seiring meningkatnya penduduk dunia konsumsi akan barang-barang berbahan plastik semakin meningkat. Meningkatnya jumlah kebutuhan plastik karena bahan plastik mempunyai kelebihan dari bahan yang lain. Umumnya lebih ringan, bersifat isolator dan proses pembuatannya lebih murah. Plastik yang banyak dimasyarakat berasal dari bahan polyethylene.
Polyethylene sendiri dibagi menjadi dua, yaitu :
1) High density polyethylene (HDPE)
Banyak digunakan di masyarakat untuk botol minuman
2) Low density polyethylene (LDPE)
Banyak digunakan di masyarakat untuk botol minuman
Selain pengelompokan diatas plastik dikenal dengan berbagai macam nama. Penamaan dibuat berdasarkan penyusunnya, jenis jenis plastik tersebut adalah Polyethylene (PE), Poly vinyl chlorida (PVC), Poly propylen (PP), Poly methyl methyl acrylaat (PMMA), Acrylonitrit butadieen styreen (ABS), Poly amide (PA), Polyester, dan Poly ethilene terepthalate (PET)
Proses pengolahan limbah plastik minyak pelumas mesin meliputi beberapa tahapan/proses, yaitu :
1) Proses pirolisis
Teknik pembakaran limbah plastik tanpa menggunakan oksigen dan dilakukan pada suhu tinggi yaitu antara 800 C sampai 1000 C. Teknik ini dilakukan untuk menghasilkan gas yang berguna dan aman pada lingkungan. Produk akhir proses pirolisis menghasilkan gas non tosik ( tidak beracun ). Senyawa yang dihasilkan berupa hidrokarbon cair dan senyawa rantai panjang seperti parafin dan olefin.
2) Proses Hydrotreating/Hidrocracking
3) Proses Hidro-Isomerisasi
Pada proses ini digunakan katalis khusus yang berfungsi menjadikan molekul-molekul isomer mempunyai viskositas tinggi. Dan pada proses inilah hidrokarbon cair dikonversi atau dirubah menjadi minyak pelumas.
3.4 Proses konversi limbah plastik menjadi sumber energi alternatif
Sampah yang masuk ke lokasi penimbunan dimasukan kedalam tungku penekan,yang dipanaskan dalam ruang yang minim oksigen. Uap hasil proses pirolisis diarahkan ke turbin untuk menggerakan generator. Generator inilah yang akan menghasilkan aliran listrik.
Berikut gambar dan penjelasan proses konversi limbah plastik menjadi energi alternatif untuk pembangkit listrik
1) Limbah plastik masuk kedalam tungku pemanas bertekanan tinggi suhu 800 C sampai 1000 C (Pirolisis)
2) Limbah hasil pirolisis akan menghasilkan uap kering yang akan menggerakan turbin dan generator sehingga mengalirkan listrik
3) Listrik yang dihasilkan dapat dimanfaatkan di kehidupan sehari-hari
4) Uap kering hasil pirolisis akan masuk ke kondensor dan uap basah akan ditampung di sebuah tangki
3.5 Keuntungan memanfaatkan limbah plastik
Adapun keuntungan dalam pemanfaatan limbah plastik untuk minyak pelumas dan sumber energi alternatif adalah
1) Mengurangi dampak negatif dari limbah plastik
2) Mengurangi kebiasaan masyarakat dalam penimbunan sampah
3) Memberikan kesadaran kepada masyarakat bahwa limbah plastik banyak manfaat selain untuk kerajinan
4) Dapat menjadi sumber energi alternatif pengganti batu bara dalam pembangkit listrik
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil uraian diatas dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1) Dalam konversi energi limbah plastik menjadi minyak pelumas penggerak mesin ataupun menjadi sumber energi alternatif untuk pembangkit listrik selalu menggunakan proses pirolisis dimana menurut review jurnal suhu yang digunakan 800 C sampai 1000 C.
2) Untuk pengkonversian limbah plastik menjadi minyak hasil pirolisis dijadikan hidro karbon dengan ditambahakan katalis khusus agar terbentuk minyak pelumas
3) Dari survei lapangan masih banyak orang yang belum mengetahui proses pirolisis agar limbah plastik dapat dikonversikan menjadi minyak pelumas dan sumber energi alternatif untuk pembangkit listrik
4.2 Saran
Berdasarkan pembahasan tentang pemanfaatan limbah plastik sebagai minyak pelumas dan sumber energi alternatif , maka dapat diberikan saran sebagai berikut :
1) Untuk pemerinah harus memberikan informasi entah itu melalui pamflet, banner,ataupun iklan televisi bahwasanya limbah plastik dapat digunakan untuk pembangkit listrik, dan proses pembakaran dengan suhu rendah seperti yang pada umumya masyarakat lakukan malah akan menghasilkan senyawa tosik berupa senyawa karsinogen. Dimana senyawa tersebut akan menyebabkan kanker
https://id.m.wikipedia.org/wiki/Sumber_energi?_e_pi_=7%2CPAGE_ID10%2C2819179048
http://www.diaryelektro.blogspot.com/2014/07/sejarah-penggunaan-energi.html
http://www.kopi-ireng.com/2014/09/contoh-sumber-energi.html
