Pembuatan biodiesel dari limbah cair kelapa sawit dengan variasi katalis asam sulfat pada proses esterifikasi
Keywords:
Biodiesel, Esterifikasi, Katalis, Limbah Cair Kelapa Sawit, Transesterifikasi
Abstract
Perkembangan industri kelapa sawit di Indonesia semakin berkembang pesat mengingat Indonesia merupakan penghasil terbesar kelapa sawit dunia. Hal ini juga perlu mempertimbangkan penanganan limbah yang dihasilkan. Limbah cair kelapa sawit berpotensi dijadikan biodiesel karena masih mengandung asam lemak bebas dan trigliserida. Angka asam bahan baku sebesar 80 perlu diturunkan dahulu dengan esterifikasi karena dapat menurunkan kualitas dan yield biodiesel jika langsung di tranesterifikasi. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pemanfaatkan limbah cair kelapa sawit untuk dijadikan biodiesel serta mengetahui kualitas biodiesel (angka asam, %yield, densitas) yang dihasilkan dilihat dari pengaruh jumlah katalis H2SO4 yang digunakan. Pembuatan biodiesel dilakukan dengan esterifikasi dengan variasi katalis H2SO4 (1,25; 1,35; 1,45; 1,55; dan 1,65 % (v/v)) pada suhu 60oC selama 2 jam. Transesterifikasi dilakukan dengan suhu 60oC selama 1 jam dengan katalis NaOH 1,5% (b/b) dan metanol 35% (b/b). Hasil optimum jumlah H2SO4 untuk penurunan angka asam adalah dengan rasio katalis 1,55% dengan hasil angka asam biodiesel menurun dari 80 menjadi 0,52. Yield optimum yang diperoleh sebesar 75,14% untuk variabel katalis 1,35%. Densitas biodiesel untuk semua variabel telah memenuhi SNI 7182:2015 direntang 0,8608-0,8619 (g/ml).
References
Abdullah, Sianipar, R. N., Ariyani, D., dan Nata, I. F. 2017. Conversion of Palm Oil Sludge to Biodiesel using Alum and KOH as Catalyst. Sustainable Environment Research. 27: 291-295
Arita, S., Meta B D., dan Jaya I. (2008). Pembuatan Metil Ester Asam Lemak dari CPO Off Grade Dengan Metode Esterifikasi-Transesterifikasi. Jurnal Teknik Kimia. 15(2): 34-43.
Chi, L 1999. The Production of Metil Ester from Oil/fatty Acid Mixtures. Tesis. Departemen of Chemical Engineering and Applied University of Toronto.
Maher, L.C, Dharmagadda, V.S. S., dan Naik, S. N. 2006. Optimization Of Alkali-Catalyzed Transesterification Of Pongamia Pinnata Oil For Production OfBiodiesel. Bioresource Technology. Vol. 97(12): 1392-1397
Martinez, S. L., Romero, R., Natividad, R., dan Gonzalez, J. 2013. Optimation Of Biodiesel Production From Sunflower Oil By Transesterification Using Nai/Nax And Methanol. Catalyst Today. 12(20): 220-222
Otera, J. 2003. Esterification: Methods, Reaction, And Application. Weinheim: Wiley-VCR Verlag GmbH And Co.
Pasaribu, N. 2004. Minyak Buah Kelapa Sawit. : repository.usu-.ac.id/bitstream-/handle/123456789/1859/kimianurhaida.pdf. Diunduh pa-da tanggal 16 Juni 2019.
Pitoyo. 1988. Kemungkinan Ekstraksi Beta-Karoten Dari Tanah Pemucat Limbah Proses Pemurnian Kelapa Sawit. Yogyakarta: UGM Press.
Primandari, S. R. P., Yaakob, Z., Mohammad, M., dan Mohammad, A. B. 2013. Characteristic of Residual Oil Ekstracted From Palm Oil Mill Effluent (POME). World Applied Science Journal. 27(11): 1482-1484.
Rahardjo , P. N. 2009. Studi Banding Teknologi Pengolahan Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit Jurnal Teknik Lingkungan. Vol. 10(1): 9-18.
Ramadhas, A. S., Jayaraj, S., dan Muraleedharan, C. 2005. Biodiesel Production from High FFA Rubber Seed Oil. Fuel. 84(4): 335-340.
Samad. A. T. P., Normayulisa, D., Perdani, M. S., Utami, T. U., Arbianti, R., dan Hermansyah, H. 2018. Design of Portable Biodiesel Plant from Waste Cooking Oil. Energy Procedia. 153: 264-268.
Shashikant, V. G. dan Raheman, H. 2005. Biodiesel Production from Mahua Oil Having High Free Fatty Acids. Biomass and Bioenergy. 30: 267-272.
Shashikant, V. G. dan Raheman, H. 2006. Process Optimization for Biodiesel Production from Mahua (Madhuca Indica) Oil using Response Surface Methodology. Bioresource Technology. 97(3): 379-384
Simatupang, R A., Ramli., dan Mahrizal. (2016). Optimasi Kecepatan Putar Pengadukan dan Waktu Pengadukan Terhadap Kualitas Fisika Biodiesel dari Minyak Kelapa. Pillar of Physics. 7(1): 89-96.
Sudaryono, A. 2010. Karakteristik Biodiesel dan Blending Biodiesel dari Oil Losses Limbah Cair Pabrik Minyak Kelapa Sawit. Jurnal Teknik Industri Pertanian. 21(1): 34-40.
Sulastri, Y. 2010. Sintesis Methyl Ester Sulfonic Acid (MESA) dari Crude Palm Oil (CPO) menggunakan Single Tube Falling Film reaktor. Tesis. IPB: Bogor
Suwanno, S., Rakkan, T., Yunu, T., Paichid, N., Kimtun, P., Prasertsan, P., dan Sangkharak, K. 2017. The Production of Biodiesel using Residual Oil from Palm Oil Mill Effluent and Crude Lipase from Palm Fruit as an Alternative Substrate and Catalyst. Fuel. 192: 82-87.
Usman, T., Ariany, L., Rahmalia, W., dan Advant, R. 2009. Esterifikasi Asam Lemak dari Limbah Kelapa Sawit (Sludge Oil) menggunakan Katalis Tawas. Indonesian Journal of Chemistry. 9(3): 474-478.
Veljkovic V. B. 2006. Biodiesel Production from Tobacco Seed Oil With a High Content of Free Fatty Acids. Fuel. 85: 2671-2675.
Wang, Y., Ou, S., Liu, P., Xue, F. Dan Tang, S. 2006. Comparisson of Two Different Process to Synthesize Biodiesel by Waste Cooking Oil. Journal of Molecular Catalyst. 252(1): 107-112.
Zappi, M., Hernandez, R., Sparks, D., Horne, J., dan Brough, M. 2003. A Review of the Engineering Aspects of the Biodiesel Industry. https://shazaam.mississippi.org/-assets/docs/library/eng_aspects-_ch1.pdf. Diunduh pada tanggal 16 Juni 2019.
Chisti, Y. 2007 Biodiesel from Microalgae. Biotechnology Advances. 25(3): 294-306.
Efendi, R., Faiz , H. A. N., dan Firdaus, E. R. 2018. Pembuatan Biodiesel Minyak Jelantah Menggunakan Metode Esterifikasi-T ransesterifikasi Berdasarkan Jumlah Pemakaian Minyak Jelantah. Prosiding 9th Industrial Research Workshop and National Seminar. Politeknik Negeri Bandung.
Fessenden, R. J. dan Joan, S. F. 1982. Kimia Organik. Jilid 2 Edisi Ketiga. Jakarta: Erlangga.
Freedman, B., E.H. Pryde, dan T.L. Mounts. 1984. Variable Affecting the Yield of Fatty Esters from Transesterification Vegetable Oils. Journal of American Oil Chemist Society. 61:1638-1643.
Gerpen, J. V., Knothe, G., dan Krahl, J. 2004. Biodeisel Production Technology. Colorado: National Renewable Production Energy Laboratory.
Gunstone, F. D. 2004. The Chemistry of Oils and Fats: Sources, Composition, Properties and Uses. New Jersey: Blackwell Publishing Ltd.
Hameed, B. H., Ahmad, L. A., dan Hoon, N. A. 2003. Removal of Residual Oil from Palm Oil Mill Effluent using Solvent Extraction Method. Jurnal Teknologi. 38(4): 33-42.
Hasahatan, D., Joko S., dan Komariah L. N. 2012. Pengaruh Ratio H2so4 Dan Waktu Reaksi Terhadap Kuantitas Dan Kualitas Biodiesel Dari Minyak Jarak Pagar. Jurnal Teknik Kimia. 18(2): 26-36.
Hidayati, R., Allah, A. H., dan Arita, S. 2012. Pengaruh Penambahan H3PO4 dan Resin Kation-Anion terhadap Persen Total Gliserol Hasil Samping Pembuatan Biodiesel. Jurnal Teknik Kimia. Vol. 18(4): 31-38.
Kamyab, H., Chelliapan, S., Din, M. F., Rezania, S., Khademi., T., dan Kumar, A. 2018. Palm Oil Mill Effluent as an Environmental Pollutant. https://www.researchgate.net/publication/326491901_Palm_Oil_Mill_Effluent_as_an_
Environmental_Pollutant_Palm_Oil_Mill_Effluent_as_an_Environmental_Pollutant/download.
Diunduh pada 16 Juni 2019.
Ketaren, S. 1986. Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. Jakarta: UI
Lang, L.Y. 2007. Treatbility Of Palm Oil Mill Effluent (POME) Using Black Liquor In An Anaerobic Treatment Process. Tesis. Universiti Sains Malaysia.
Leela, D., Syukri M. Nur., Erkata Y., dan Ratna A. 2018. Performance of Palm Oil Mill Effluent (POME) as Biodiesel Source Based on Different Ponds. E3S Web of Conferences 67, 02038
Arita, S., Meta B D., dan Jaya I. (2008). Pembuatan Metil Ester Asam Lemak dari CPO Off Grade Dengan Metode Esterifikasi-Transesterifikasi. Jurnal Teknik Kimia. 15(2): 34-43.
Chi, L 1999. The Production of Metil Ester from Oil/fatty Acid Mixtures. Tesis. Departemen of Chemical Engineering and Applied University of Toronto.
Maher, L.C, Dharmagadda, V.S. S., dan Naik, S. N. 2006. Optimization Of Alkali-Catalyzed Transesterification Of Pongamia Pinnata Oil For Production OfBiodiesel. Bioresource Technology. Vol. 97(12): 1392-1397
Martinez, S. L., Romero, R., Natividad, R., dan Gonzalez, J. 2013. Optimation Of Biodiesel Production From Sunflower Oil By Transesterification Using Nai/Nax And Methanol. Catalyst Today. 12(20): 220-222
Otera, J. 2003. Esterification: Methods, Reaction, And Application. Weinheim: Wiley-VCR Verlag GmbH And Co.
Pasaribu, N. 2004. Minyak Buah Kelapa Sawit. : repository.usu-.ac.id/bitstream-/handle/123456789/1859/kimianurhaida.pdf. Diunduh pa-da tanggal 16 Juni 2019.
Pitoyo. 1988. Kemungkinan Ekstraksi Beta-Karoten Dari Tanah Pemucat Limbah Proses Pemurnian Kelapa Sawit. Yogyakarta: UGM Press.
Primandari, S. R. P., Yaakob, Z., Mohammad, M., dan Mohammad, A. B. 2013. Characteristic of Residual Oil Ekstracted From Palm Oil Mill Effluent (POME). World Applied Science Journal. 27(11): 1482-1484.
Rahardjo , P. N. 2009. Studi Banding Teknologi Pengolahan Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit Jurnal Teknik Lingkungan. Vol. 10(1): 9-18.
Ramadhas, A. S., Jayaraj, S., dan Muraleedharan, C. 2005. Biodiesel Production from High FFA Rubber Seed Oil. Fuel. 84(4): 335-340.
Samad. A. T. P., Normayulisa, D., Perdani, M. S., Utami, T. U., Arbianti, R., dan Hermansyah, H. 2018. Design of Portable Biodiesel Plant from Waste Cooking Oil. Energy Procedia. 153: 264-268.
Shashikant, V. G. dan Raheman, H. 2005. Biodiesel Production from Mahua Oil Having High Free Fatty Acids. Biomass and Bioenergy. 30: 267-272.
Shashikant, V. G. dan Raheman, H. 2006. Process Optimization for Biodiesel Production from Mahua (Madhuca Indica) Oil using Response Surface Methodology. Bioresource Technology. 97(3): 379-384
Simatupang, R A., Ramli., dan Mahrizal. (2016). Optimasi Kecepatan Putar Pengadukan dan Waktu Pengadukan Terhadap Kualitas Fisika Biodiesel dari Minyak Kelapa. Pillar of Physics. 7(1): 89-96.
Sudaryono, A. 2010. Karakteristik Biodiesel dan Blending Biodiesel dari Oil Losses Limbah Cair Pabrik Minyak Kelapa Sawit. Jurnal Teknik Industri Pertanian. 21(1): 34-40.
Sulastri, Y. 2010. Sintesis Methyl Ester Sulfonic Acid (MESA) dari Crude Palm Oil (CPO) menggunakan Single Tube Falling Film reaktor. Tesis. IPB: Bogor
Suwanno, S., Rakkan, T., Yunu, T., Paichid, N., Kimtun, P., Prasertsan, P., dan Sangkharak, K. 2017. The Production of Biodiesel using Residual Oil from Palm Oil Mill Effluent and Crude Lipase from Palm Fruit as an Alternative Substrate and Catalyst. Fuel. 192: 82-87.
Usman, T., Ariany, L., Rahmalia, W., dan Advant, R. 2009. Esterifikasi Asam Lemak dari Limbah Kelapa Sawit (Sludge Oil) menggunakan Katalis Tawas. Indonesian Journal of Chemistry. 9(3): 474-478.
Veljkovic V. B. 2006. Biodiesel Production from Tobacco Seed Oil With a High Content of Free Fatty Acids. Fuel. 85: 2671-2675.
Wang, Y., Ou, S., Liu, P., Xue, F. Dan Tang, S. 2006. Comparisson of Two Different Process to Synthesize Biodiesel by Waste Cooking Oil. Journal of Molecular Catalyst. 252(1): 107-112.
Zappi, M., Hernandez, R., Sparks, D., Horne, J., dan Brough, M. 2003. A Review of the Engineering Aspects of the Biodiesel Industry. https://shazaam.mississippi.org/-assets/docs/library/eng_aspects-_ch1.pdf. Diunduh pada tanggal 16 Juni 2019.
Chisti, Y. 2007 Biodiesel from Microalgae. Biotechnology Advances. 25(3): 294-306.
Efendi, R., Faiz , H. A. N., dan Firdaus, E. R. 2018. Pembuatan Biodiesel Minyak Jelantah Menggunakan Metode Esterifikasi-T ransesterifikasi Berdasarkan Jumlah Pemakaian Minyak Jelantah. Prosiding 9th Industrial Research Workshop and National Seminar. Politeknik Negeri Bandung.
Fessenden, R. J. dan Joan, S. F. 1982. Kimia Organik. Jilid 2 Edisi Ketiga. Jakarta: Erlangga.
Freedman, B., E.H. Pryde, dan T.L. Mounts. 1984. Variable Affecting the Yield of Fatty Esters from Transesterification Vegetable Oils. Journal of American Oil Chemist Society. 61:1638-1643.
Gerpen, J. V., Knothe, G., dan Krahl, J. 2004. Biodeisel Production Technology. Colorado: National Renewable Production Energy Laboratory.
Gunstone, F. D. 2004. The Chemistry of Oils and Fats: Sources, Composition, Properties and Uses. New Jersey: Blackwell Publishing Ltd.
Hameed, B. H., Ahmad, L. A., dan Hoon, N. A. 2003. Removal of Residual Oil from Palm Oil Mill Effluent using Solvent Extraction Method. Jurnal Teknologi. 38(4): 33-42.
Hasahatan, D., Joko S., dan Komariah L. N. 2012. Pengaruh Ratio H2so4 Dan Waktu Reaksi Terhadap Kuantitas Dan Kualitas Biodiesel Dari Minyak Jarak Pagar. Jurnal Teknik Kimia. 18(2): 26-36.
Hidayati, R., Allah, A. H., dan Arita, S. 2012. Pengaruh Penambahan H3PO4 dan Resin Kation-Anion terhadap Persen Total Gliserol Hasil Samping Pembuatan Biodiesel. Jurnal Teknik Kimia. Vol. 18(4): 31-38.
Kamyab, H., Chelliapan, S., Din, M. F., Rezania, S., Khademi., T., dan Kumar, A. 2018. Palm Oil Mill Effluent as an Environmental Pollutant. https://www.researchgate.net/publication/326491901_Palm_Oil_Mill_Effluent_as_an_
Environmental_Pollutant_Palm_Oil_Mill_Effluent_as_an_Environmental_Pollutant/download.
Diunduh pada 16 Juni 2019.
Ketaren, S. 1986. Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. Jakarta: UI
Lang, L.Y. 2007. Treatbility Of Palm Oil Mill Effluent (POME) Using Black Liquor In An Anaerobic Treatment Process. Tesis. Universiti Sains Malaysia.
Leela, D., Syukri M. Nur., Erkata Y., dan Ratna A. 2018. Performance of Palm Oil Mill Effluent (POME) as Biodiesel Source Based on Different Ponds. E3S Web of Conferences 67, 02038
