Madiun - Anak bangsa negeri ini bisa dibilang kreatif. Limbah sampah plastik mampu disulap menjadi bahan bakar minyak, seperti solar maupun premium. Teknologi tepat guna itu diciptakan di Madiun, Jawa Timur.

Tri Handoko adalah pengajar listrik dasar dan elektrolisis pada Sekolah Menengah Kejuruan Negeri (SMKN) 3 Kota Madiun. Inovasinya tersebut seperti dilansir Forum Studi Teknik Universitas Diponegoro (FST Undip), didasari kegelisahannya atas tumpukan limbah plastik di banyak kota.

Di tangan Tri Handoko, ribuan ton limbah plastik yang menggunung di tempat pembuangan akhir (TPA) kota Madiun, bisa bernilai jual tinggi.



Seperti dikutip detikOto dari situs resmi FST Undip, inovasi Tri Handoko tersebut menginspirasi hingga lintas daerah. Pemerintah Kota Denpasar dan Pemerintah Kabupaten Banjarmasin pun melakukan studi banding. Sejumlah pengusaha menawarkan kerja sama bisnis.

Peraih gelar master Mekatronika Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya ini memulai riset ketika terlibat dalam tim peneliti bahan bakar minyak (BBM) alternatif berbahan dasar air yang menghebohkan Indonesia tahun 2008. Saat itu, ia mulai belajar hidrokarbon hingga memperdalam metode pengguntingan rantai karbon.

Kemudian, ia merancang teknologinya. Sistem kerja yang digunakan adalah pirolisis atau destilasi kering. Limbah plastik dipanaskan di atas suhu leburnya sehingga berubah jadi uap.

Proses pemanasan ini menyebabkan perekahan pada molekul polimer plastik menjadi potongan molekul yang lebih pendek. Selanjutnya, molekul-molekul ini didinginkan jadi fase cair.

Cairan yang dihasilkan jadi bahan dasar minyak atau minyak mentah. Dengan destilasi ulang menggunakan temperatur berbeda, yakni mengacu pada titik uap, minyak mentah diproses menjadi premium atau solar.

"Jika suhu pemanasan yang digunakan di atas 100 derajat celsius, yang dihasilkan adalah zat yang mendekati atau memiliki unsur sama dengan premium. Tinggal mengembunkan lagi uapnya, kita dapat premium," ujarnya.

Konsep dasarnya mengambil unsur karbon (C) dari polimer penyusun plastik. Polimer tersusun dari hidrokarbon, yakni rangkaian antara atom karbon (CO2) dan hidrogen (H2O).

Untuk menghasilkan premium perlu rantai hidrokarbon dengan molekul lebih pendek, yakni C6-C10. Untuk menghasilkan minyak tanah dan solar perlu rantai hidrokarbon dengan molekul lebih panjang, yakni C11–C15 (minyak tanah) dan C16-C20 (solar).

Pada proses akhir perlu refinery, yakni pengolahan bahan baku minyak menjadi minyak siap digunakan. Caranya, dengan mencuci, penambahan aditif, mereduksi kandungan gum atau zat beracun, dan mengklasifikasikan atau mengelompokkan berdasarkan panjang rantai hidrokarbon.

Untuk memproses limbah plastik menjadi bahan bakar yang dikehendaki perlu alat. Sekilas, bentuk alat mirip tripod kamera atau handycam dengan sejumlah kaki penopang. Yang diutamakan adalah fungsinya.

Jadi, kita sebenarnya tak perlu repot-repot ke luar negeri untuk mencari BBM alternatif.

Pirolisis adalah dekomposisi kimia bahan organik melalui proses pemanasan tanpa atau sedikit oksigen atau reagen lainnya, di mana material mentah akan mengalami pemecahan struktur kimia menjadi fase gas. Pirolisis adalah kasus khusus termolisis. Pirolisis ekstrem, yang hanya meninggalkan karbon sebagai residu, disebut karbonisasi.
Briket batubara terkarbonisasi adalah briket yang sebelumnya mengalami suatu proses karbonisasi. Karbonisasi adalah proses pemanasan batubara sampai suhu dan waktu tertentu ( berkisar 200oC – di atas 1000oC pada kondisi miskin oksigen untuk menghilangkan kandungan zat terbang batubara sehingga dihasilkan padatan yang berupa arang batubara atau kokas atau semi kokas dengan hasil samping tar dan gas.
Fungsi utama karbonisasi adalah meningkatkan nilai kalor, karena pelepasan kandungan air, juga pembentukan tar yang bis berfungsi sebagai coating film yang mencegah penyerapan kembali kandungan air. Cara lain yang lazim digunakan adalah high pressure pneumatic grinding, yang konon katanya bias mereduce sampai dengan 75% kandungan air dari jumlah semula. Untuk batu bara tiadanya komponen pengikat/bending akan membuat pressure yang dibutuhkan semakin besar, karena itulah ditambahkan komponen pengikat untuk menurunkan tekanan. Beberapa pengujian untuk karbonisasi adalah sebagai berikut:
1. Free Swelling Index Tes ini dilakukan untuk menentukan angka pelebuaran dengan cara memanaskan sejumlah sampel pada temperatur peleburan normal (kira-kira 800o C). Lalu setelah pemanasan atau sampai volatile dikeluarkan, sejumlah coke tersisa dari peleburan. Swelling number dipengaruhi oleh distribusi ukuran partikel dan kecepatan pemanasan.
2. Tes karbonisasi Gray-king dan tipe coke Tes Gray king menentukan jumlah padatan, larutan dan gas yang diproduksikan akibat karbonisasi. Tes dilakukan dengan memanaskan sampel di dalam tabung tertutup dari temperatur 300o C menjadi 600oC selama 1 jam untuk karbonisasi. Temperatur rendah dan dari 300o menjadi 900oC selama 2 jam untuk karbonisasi temperatur tinggi.
3. Tes Karbonisasi Fischer Prinsipnya sama dengan metode Gray-king, perbedaan terletak pada peralatan dan kecepatan pemanasan. Pemanasan dilakukan di dalam tabung alumanium selama 80 menit. Tar dan liquor dikondensasikan kedalam air dingin. Akhirnya didapatkan persentase coke, tar, dan air. Sedangkan jumlah gas didapat dengan cara mengurangkannya. Tes fischer umum digunakan untuk batubara range rendah (Brown coal lignite ) untuk karbonisasi temperatur rendah.
4. Plastometer gieseler Plastometer gieseler adalah viskometer yang memantau viscositas sampel batubara yang lebih telah dileburkan. Briket batubara yang dikarbonisasi lebih sehat, higienis dan mudah digunakan. Selain itu, harganya relative murah. Keuntungan dari briket terletak pada penggunaan batubaranya. Batubara yang digunakan untuk briket justru batubara yang berkualitas rendah. Proses karbonisasi akan memengaruhi karakteristik pembakaran.