E-PRO (Eco Pyrolysis Generator)

Sampah plastik telah menjadi penyebab permasalahan lingkungan yang besar. Berdasarkan data Kementerian Lingkungan Hidup (KLH), total akumulasi penghasilan sampah indonesia mencapai sekitar 189 ribu ton sampah per hari, dengan 15% atau 28,4 ribu ton merupakan sampah plastik. Sementara itu, permintaan plastik di Indonesia terus meningkat dengan rata-rata kenaikan sekitar 200 ton per tahun. Konsumsi plastik di Indonesia mencapai 12,54 juta ton per tahun pada 2022. Karena volume sampah plastik yang terus meningkat, diperlukan inovasi untuk mengurangi dampak negatifnya terhadap lingkungan. Untuk  itu, kami mengembangkan teknologi yang dapat mengubah limbah plastik menjadi Bahan Bakar Minyak (BBM) melalui metode pirolisis, guna menghasilkan energi bersih yang terjangkau. E-PRO (Eco Pirolisis Generator) dapat mengurai sampah plastik menjadi beberapa produk seperti gas, tar, dan arang aktif, yang dapat dimanfaatkan lebih lanjut. Selain itu, E-PRO juga memanfaatkan aliran entropi panas dalam proses pirolisis untuk menghasilkan energi listrik melalui sistem Thermoelectric-Generator (TEG), sehingga meningkatkan efisiensi energi. Inovasi ini diharapkan dapat meningkatkan nilai ekonomi sampah plastik, memberikan solusi terhadap permasalahan pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh sampah plastik, sekaligus menyediakan alternatif sumber energi yang lebih ramah lingkungan. Keunggulan E-PRO meliputi biaya operasional yang ekonomis, kemudahan dalam mobilitas, serta sistem pengaman untuk menjaga keselamatan kerja. E-PRO memiliki pengembangan pada otomatisasi pengaturan suhu sehingga lebih mudah dioperasikan dan penambahan insulasi guna mengoptimalkan proses dan berguna untuk pengaman bagi pengguna. Dengan demikian, diharapkan inovasi E-PRO dapat berkontribusi dalam upaya menciptakan pembangunan yang berkelanjutan serta mengatasi masalah pencemaran lingkungan akibat limbah plastik.

 

Kata kunci: sampah plastik, pirolisis, thermoelectric generator, entropi, pengolah limbah plastik.

Indonesia merupakan negara dengan potensi sumber daya alam yang melimpah. Akan tetapi, kualitas sumber daya alam tersebut mengalami degradasi signifikan akibat kerusakan lingkungan. Masalah kerusakan lingkungan ini telah berdampak besar terhadap keberlangsungan hidup manusia secara global, termasuk di Indonesia. Sampah plastik, menjadi salah satu isu utama dalam pengelolaan sampah. Penggunaan plastik yang murah, praktis, dan mudah didapat menjadikannya bagian integral dalam kehidupan sehari-hari. Peningkatan jumlah sampah plastik telah menjadi masalah yang semakin mendesak, tidak hanya di negara berkembang, tetapi juga di negara maju seperti Amerika Serikat, Inggris, dan Jepang. Data dari Kementerian Lingkungan Hidup (KLH) menunjukkan bahwa total penghasilan sampah seluruh penduduk Indonesia sekitar 189 ribu ton sampah per hari. Dari jumlah tersebut, sekitar 15% atau 28,4 ribu ton merupakan sampah plastik. Permintaan terhadap plastik di Indonesia terus meningkat dengan rata-rata kenaikan sekitar 200 ton per tahun. Pada tahun 2002, konsumsi plastik tercatat sebesar 1,9 juta ton, yang meningkat menjadi 2,6 juta ton pada tahun 2011, dan pada tahun 2022 mencapai 12,54 juta ton (Ruhulessin, 2023).

Sampah plastik yang tidak terkelola dengan baik, tidak dapat diselesaikan dengan metode landfill atau open dump. Hal ini disebabkan oleh ketidakmampuan sampah plastik untuk terurai secara alami dalam waktu singkat dapat memberikan dampak negatif terhadap lingkungan. Sampah plastik yang dibuang sembarangan berpotensi menyumbat saluran drainase, selokan, dan sungai, yang pada akhirnya berpotensi menimbulkan banjir. Metode pemusnahan sampah plastik melalui pembakaran(insinerasi) juga kurang efektif dan berisiko, mengingat proses pembakaran menghasilkan polutan berupa emisi gas rumah kaca seperti (CO?, CO, NOx, dan SOx),dan partikel-partikel pencemar lainnya, sehingga diperlukan teknik pengolahan lain untuk mengolah sampah plastik (DAN K. F. S. 2022). Maka dari itu, untuk mengatasi permasalahan tersebut dan mendukung pencapaian Sustainable Development Goals (SDGs) poin 7, salah satu upaya yang dapat dilakukan adalah dengan mengembangkan teknologi inovatif yang dapat memanfaatkan limbah plastik menjadi produk yang lebih bermanfaat, sehingga mendukung terciptanya energi bersih dan terjangkau untuk menciptakan pembangunan yang berkelanjutan.

Upaya dalam mengurangi dan mencegah pencemaran lingkungan dapat dilakukan melalui pengelolaan limbah plastik menjadi Bahan Bakar Minyak (BBM) dengan menerapkan metode pirolisis. Pirolisis merupakan proses dekomposisi bahan oleh temperatur. Proses pirolisis diawali pada temperatur besar tanpa oksigen. Produk cair yang menguap memiliki tar serta polymatic hydrocarbon. Produk pirolisis biasanya terdiri dari 3 tipe, yaitu gas (H?, CO, CO?, H?O dan  CH?), tar (pyrolytic oil), serta arang. Umpan untuk proses pirolisis bisa berbentuk bahan-bahan alam tanaman, biomassa, ataupun berbentuk polimer. Dengan proses pirolisis, biomassa serta polimer mengalami pemutusan jalinan dan membentuk molekul-molekul dengan dimensi serta struktur yang lebih ringkas. Pirolisis biomassa secara universal adalah dekomposisi bahan organik menciptakan bahan padat berbentuk arang aktif, gas serta uap dan aerosol. Gas yang dapat dikondensasikan menjadi cairan serta stabil pada temperatur kamar merupakan senyawa hidrokarbon, senyawa ini juga dikenal sebagai biofuel atau bio-oil (Ristianingsih et al., 2015). Inovasi berikut juga memanfaatkan aliran entropi dari proses pirolisis yang akan dikonversikan menjadi listrik dengan berbasis pada perbedaan suhu melalui sistem TEG yang akan diterapkan pada mesin pirolisis. Mesin pirolisis akan memanaskan salah satu ujung TEG hingga 500 derajat. sehingga memungkinkan untuk menghasilkan listrik dalam jumlah besar, mengingat besar energi listrik yang dihasilkan melalui sistem TEG berbanding lurus dengan kenaikan perbedaan suhu antara ujung TEG yang satu dengan ujung lainnya (Jouhara et al, 2021). Maka dari itu kami melakukan penelitian ini untuk mengembangkan inovasi dalam pemanfaatan limbah plastik dan juga menghasilkan energi bersih dan terjangkau untuk menciptakan pembangunan  yang berkelanjutan.

Tujuan utama dari dibuatnya E-PRO adalah untuk memanfaatkan sekaligus mengurangi pencemaran lingkungan yang diakibatkan oleh limbah plastik serta oli atau minyak bekas. Ditemukannya gagasan ini karena banyak sekali pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh limbah tersebut sedangkan limbah tersebut masih bisa di manfaatkan untuk memenuhi kebutuhan kita guna meningkatkan nilai ekonomi dari limbah tersebut, sehingga tidak hanya berkontribusi terhadap pelestarian lingkungan, tetapi juga membuka peluang peningkatan kesejahteraan masyarakat melalui ekonomi sirkular. E-PRO juga memiliki prospek pengembangan dari E-PRO 1.0 adalah generasi pertama dalam alat penjernih air limbah yang natinya akan di kembangkan menjadi E-PRO 2.0 yang memiliki beberapa fitur tambahan yaitu, otomatisasi pada bagian kontrol suhu dengan thermocouple untuk mengukur suhu dalam reaktor yang nantinya akan mengkontrol selenoid valve untuk membesar kecilkan api dengan tujuan mempermudah dalam pengoperasian E-PRO, dan selanjutnya yaitu pengembangan pada bagian reaktor yang nantinya dilapisi insulasi agar panas pada reaktor lebih optimal dan untuk keaman pada pengguna pada saat pengoperasian.

    1. Biaya operasional lebih ekonomis dibandingkan alat sejenisnya, karena menggunakan limbah oli sebagai bahan bakar.
    2. Memiliki bentuk yang simple dan minimalis, sehingga proses perakitan perangkat dan mobilisasi E-PRO termasuk mudah.
    3. Alat dan bahan untuk mengoperasikan perangkat E-PRO yang mudah ditemukan dapat memudahkan pengguna untuk mengoperasikan E-PRO.
    4. Pengolahan limbah plastik menggunakan metode Pirolisis menggunakan biaya yang cukup murah dibanding dengan metode lain.
    5. Memanfaatkan aliran entropi panas yang dihasilkan dari pemanasan pada proses pirolisis, untuk dikonversikan menjadi energi listrik melalui sistem Thermoelectric Generator (TEG) sehingga efisiensi energi dari proses pirolisis dapat ditingkatkan.
    6. Memiliki sistem pengukur dan pengatur suhu otomatis yang akan mempermudah proses pengoperasionalan alat sehingga  dapat dioperasikan oleh semua lapisan masyarakat.
    7. Dilengkapi dengan katup pengaman tekanan, yang berfungsi untuk memastikan tingkat keamanan alat selama proses pirolisis berlangsung.

Nama : Muhammad Hanif Haryoso
Alamat : Garut 1 RT 4, Dawung, Sambirejo, Kabupaten Sragen, Jawa Tengah 57293
No. Telepon : 082125134071