SKRIPSI Jurusan Teknik Mesin - Fakultas Teknik UM, 2019

Ukuran Huruf:  Kecil  Sedang  Besar

Analisis Perubahan Komposisi Kimia dan Morfologi pada Proses Pembakaran Sampah Padat Sintetis dan Mikroalga Spirulina platensis

Lukman Arifianto Andi Saputra

Abstrak


Limbah padat sintetis dan mikroalga Spirulina platensis berpotensi dapat dimanfaatkan sebagai energi alternatif untuk menggantikan bahan bakar fosil. Ketersediaan limbah padat sintetis meningkat dan laju pertumbuhan mikroalga Spirulina platensis lebih cepat daripada bahan bakar fosil. Limbah padat sintetis dan mikroalga Spirulina platensis telah diteliti perubahan kimia, makromolekul, mineral, dan morfologi pada setiap tahap dekomposisi pembakaran sebagai salah satu kelayakan bahan bakar alternatif. Karakterisasi yang dilakukan meliputi uji TGA (Thermogravimetric Analysis), SEM-EDX (Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive X-ray), FTIR (Fourier-Transform Infrared), and XRD (X-ray Diffraction).

Pembakaran dilakukan dengan laju pemanasan 10 °C/menit, dari 25 hingga 1000 °C, dengan laju aliran konstan 100 ml/menit atmosfer udara. Hasil tes TGA, selanjutnya dapat diidentifikasi tahap dekomposisi sampel sebagai fungsi suhu dan waktu. Dekomposisi kandungan air, volatile matter, arang, dan pembentukan abu telah terjadi pada sampah padat sintetis dan mikroalga Spirulina platensis. Hasil pengjuian EDX mengidentifikasi unsur-unsur sampah padat sintetis dan mikroalga Spirulina platensis. Secara umum oksigen, klorin, kalsium, dan titanium menunjukkan peningkatan persentase berat setiap tahap dekomposisi pembakaran. Namun hanya karbon yang mengalami penurunan. Perubahan makromolekul pada sampah padat sintetis dan mikroalga Spirulina platensis diidentifikasi oleh FTIR. Perubahan makromolekul yang signifikan pada setiap tahap dekomposisi selama pembakaran limbah padat sintetis terjadi pada senyawa metilen. Hasil pengujian XRD menunjukkan mineral berubah selama proses pembakaran. Perubahan mineral secara signifikan terjadi pada setiap tahap dekomposisi pembakaran pada sampah padat sintetis pada temperatur 485 °C terjadi pembentukan KCl, sedangkan TiO2, dan SiO2 terdekomposisi pada 590 °C. Perubahan mineral pada mikroalga Spirulina platensis dimulai dengan pembentukan beberapa puncak baru pada terkait dengan keberadaan  NaCl, SiO2, dan KCl pada temperatur 295 °C. Pada campuran  70% sampah padat sintetis dan 30% mikroalga Spirulina platensis, TiO2 terdekomposisi pada temperatur 302 °C sedangkan KCl dan AlCl3.6(H2O) masing-masing terbentuk pada temperatur 505 °C dan 710 °C. Analisis morfologi menggunakan SEM menunjukkan bahwa fragmentasi menghasilkan partikel residu yang lebih seragam pada temperatur 435 °C. Pada temperatur 710 °C permukaan residu yang lebih mengkilap yang telah diamati menunjukkan pembentukan mineral dalam bentuk CaCO3.