Sintesis dan Karakterisasi Biodiesel Dari Limbah Scum Susu Menggunakan Katalis Heterogen Cao Dari Cangkang Telur

Adhi Setiawan, Rizki Noviana Damayanti, Novi Eka Mayangsari, Muhamad Ari

Abstract


Limbah scum susu dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku dalam produksi biodiesel karena mengandung trigliserida. Penelitian ini bertujuan untuk sintesis dan karakterisasi biodiesel dari limbah scum menggunakan katalis CaO dari cangkang telur, menganalisis pengaruh konsentrasi katalis serta rasio molar metanol dengan limbah scum terhadap karakteristik biodiesel. Pembuatan katalis CaO dilakukan dengan kalsinasi cangkang telur pada suhu 900oC selama 4 jam. Karakterisasi katalis CaO menggunakan SEM-EDX, XRD, FTIR, dan BET. Biodiesel diproduksi dengan proses transesterifikasi menggunakan katalis CaO pada suhu 63°C selama 1,5 jam. Produksi biodiesel menggunakan variasi perbandingan rasio molar metanol dengan limbah (6:1 dan 9:1) dan variasi konsentrasi katalis CaO (1,5% dan 2% ) pada suhu 63°C selama 1,5 jam. Hasil karakterisasi katalis menunjukkan bahwa morfologi cangkang telur setelah proses kalsinasi mengalami aglomerasi. Luas permukaan spesifik katalis yang dihasilkan sebesar 127 m2/g dengan ukuran pori sebesar 1,78 nm. Produk biodiesel tertinggi dihasilkan pada sampel dengan perbandingan konsentrasi metanol dengan limbah scum 9:1 dan katalis CaO sebanyak 2% dengan yield sebesar 83,15%. Yield biodiesel meningkat seiring dengan meningkatnya peningkatan rasio molar metanol dengan limbah dan konsentrasi katalis CaO. Karakteristik biodiesel yang dihasilkan dari variasi rasio molar metanol terhadap limbah serta variasi konsentrasi katalis telah memenuhi standar pada parameter massa jenis, titik nyala, dan angka asam.


Keywords


biodiesel, katalis CaO, limbah scum susu, transesterifikasi

Full Text:

PDF (Indonesian)

References


Aqhilla, N., Saputra, E., dan Fadli, A. (2017). Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Nyamplung Dengan Menggunakan Katalis Basa Na2SiO3/Fe3O4. Jurnal Online Mahasiswa Fakultas Teknik Universitas Riau. 4(2): 1–5.

ASTM International, 2006. ASTM D445−21 Standard Test Methods for Kinematic Viscosity of Transparent and Opaque Liquids (and Calculation of Dynamic Viscosity).

ASTM International, 2020. ASTM D93−20 Standard Test Methods for Flash Point by Pensky-Martens Closed Cup Tester.

Astuti, N.K.D., Simpen, I.N., dan Suarsa, I.W. (2019). Transesterifikasi Minyak Biji Karet (Hevea Brasiliensis) Menggunakan Katalis Heterogen Cangkang Kepiting Limbah Seafood Termodifikasi K2O. Jurnal Kimia. 13(1): 1–8.

Asyadiqi, Z., Nurhayati, N., dan Muhdarina, M. (2014). Sintesis Biodiesel Menggunakan Katalis Cao Cangkang Kerang Darah: Optimalisasi Temperatur Reaksi Dan Kalsinasi Katalis. Jurnal Online Mahasiswa. Fakultas MIPA Universitas Riau. 1(2): 370–376.

BSN (Badan Standardisasi Nasional), 2015. SNI 7182:2015 Biodiesel.

Chavan, S.B., Kumbhar, R.R., Madhu, D., Singh, B., and Sharma, Y.C. (2015). Synthesis of Biodiesel from Jatropha Curcas Oil Using Waste Eggshell and Study of Its Fuel properties. RSC Advance. 5(78): 63596–63604.

Dalimunthe, I.S., Restuhadi, F., dan Efendi, R. (2016). Sintesis Biodiesel Dari Minyak Jelantah Menggunakan Katalis Basa Heterogen Berbahan Dasar Cangkang Telur Ayam. Jurnal Online Mahasiswa Faperta Universitas Riau. 3(2): 1–11.

Devita, L. (2015). Biodiesel Sebagai Bioenergi Alternatif Dan Prospeftif. Agrica Ekstensia. 9(2): 23–26.

Efendi, R., Faiz, H.A.N., dan Firdaus, E.R. (2018). Pembuatan Biodiesel Minyak Jelantah Menggunakan Metode Esterifikasi–Transesterifikasi Berdasarkan Jumlah Pemakaian Minyak Jelantah. Proseding 9th Industrial Research Workshop And National Seminar (pp.402–409). Bandung: POLBAN

Fajar, R., Suryantoro, T., Sugiarto, B., dan Setiawan, F. (2006). Efek Komposisi Biodiesel Terhadap Parameter Kualitas Bahan Bakar Dan Unjuk Kerja Mesin (Perbandingan Biodiesel Sawit Dengan Biodiesel Jarak Castor). Jurnal Mesin. 8; 31–42.

Georgogianni, K.G., Katsoulidis, A.K., Pomonis, P.J., Manos, G., and Kontominas, M.G. (2009). Transesterification of Rapeseed Oil For The Production of Biodiesel Using Homogeneous and Heterogeneous Catalysis. Fuel Processing Technology. 90(7): 1016–1022.

Granados, M.L., Poves, M.D.Z., Alonso, D.M., Mariscal, R., Galisteo, F.C., Tost, R.M., Santamaria, J., and Fierro, J.L.G. (2007). Biodiesel From Sunflower Oil By Using Activated Calcium Oxide. Applied Catalyst B: Environmental. 73(3-4): 317–326.

Hadrah, H., Kasman, M., dan Sari, F.M. (2018). Analisis Minyak Jelantah Sebagai Bahan Bakar Biodiesel Dengan Proses Transesterifikasi. Jurnal Daur Ulang. 1(1): 16–21.

Hamid, A., dan Setiorini, I.A. (2016). Tinjauan Mutu Biodiesel/Diesel Yang Beredar Di Lingkungan SPBU X Palembang. Jurnal Teknik Patra Akademika. 7(2), 5–11.

Kiran, C.H., Ganesh, D.B., Banapurmath, N.R., and Khandal, S.V. (2018). Performance Studies On Diesel Engine Using Dairy Scum Oil Methyl Ester (DSOME). Petroleum and. Petrochemical Engineering Journal. 2(2): 1–12.

Krishnamurthy, K.N., Sridhara, S.N., and Kumar, C.S.A. (2018).

Synthesis And Optimization Hydnocarpus Wightiana And Dairy Waste Scum As Feed Stock For Biodiesel Production By Using Response Surface Methodology. Energy.153: 1–26.

Leung, D.Y., Wu, X., and Leung, M.K.H. (2010). A Review on Biodiesel Production Using Catalyzed Transesterification. Applied Energy. 87(4): 1083–1095.

Mansir, N., Yap, Y.H.T., Rashid, Umer, R., and Lokman, I.M. (2017). Investigation of Heterogeneous Solid Acid Catalyst Performance on Low-Gradefeedstocks For Biodiesel Production: A Review. Energy Conversion and Management. 141: 171–182.

Marwaha, A., Rosha, P., Mohapatra, S.K., Mahla, S.K., and Dhir, A. (2019) Biodiesel Production From Terminalia Bellerica Using Eggshell-Based Green Catalyst: An Optimalization Study With Response Surface. Energy Reports. 5: 1580–1588

Mohadi, R., Anggraini, K., Riyanti, F., and Lesbani, A. (2016). Preparation Calcium Oxide (CaO) From Chicken Eggshells. Sriwijaya Journal of Environment. 1(2): 32–35.

Padil, S., Wahyuningsih, W., dan Awaluddin, A. (2010). Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Kelapa Melalui Reaksi Metanolisis Menggunakan Katalis CaCO3 Yang Dipijarkan. Jurnal Natur Indonesia. 13(1): 27–32.

Petrus, B., Sembiring, A.P., dan Sinaga, M.S. (2015). Pemanfaatan Abu Cangkang Kerang Darah (Anadara Granosa) Sebagai Katalis Dalam Pembuatan Metil Ester Dari Minyak Jelantah. Jurnal Teknik Kimia USU. 4(2): 3–9.

Pinto, C.A, Pinto, A.C., Guarieiro, L.L.N., Rezende, M.J.C., Ribeiro, N.M., Torres, E.A., and Lopes, W.A. (2005). Biodiesel: An Overview. Journal of The Brazilian Chemical Society. 16(6): 1313–1330.

Putri, F.D., Z. Helwani, H., dan Drastinawati, D. (2015). Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Sawit Off-Grade Menggunakan Katalis CaO Melalui Proses Dua Tahap. Jurnal Rekayasa Kimia Dan Lingkungungan. 10(3): 99 –105.

Rahmawati, S., Prasetyoko, D., dan Ediati, R. (2012). Sintesis Partikel Nano CaO Dengan Metode Kopresipitasi Dan Karakterisasinya. Prosiding Tugas Akhir Semester Genap 2011–2012 (pp.1–12). Surabaya: ITS.

Ruiz, M.G., Hernandez, J., Banos, L., Montes, J.N., and Garcia, M.E.R. (2009). Characterization Of Calcium Carbonate, Calcium Oxide, And Calcium Hydroxide As Starting Point To The Improvement Of Lime For Their Use In Construction. Journal of Material in Civil Engineering. 21(11): 694–698.

Sari, S.P., Tambunan, A.H., dan Nugroho, L.P.E. (2016). Penggunaan Pengaduk Statistik Untuk Pengurangan Kebutuhan Katalis Dalam Produksi Biodiesel. Jurnal Teknologi Industri Pertanian. 26(3): 236–245.

Sharma, Y.C., Singh, B., and Korstad, J. (2010). Application Of An Efficient Nonconventional Heterogeneous Catalyst For Biodiesel Synthesis From Pongamia Pinnata Oil. Energy Fuels. 24(5): 3223–3231.

Tan, Y.H., Abdullah, M.O., Hipolito, C.N., and Yap, Y.H.T. (2015). Waste Ostrich And Chicken Eggshell As Heterogeneous Base Catalyst For Biodiesel Production From Used Cooking Oil: Catalyst Characterization And Biodiesel Yield Performance. Applied Energy. 160: 58–70.

Wei, Z., Xu, C., and Li, B. (2009). Application of Waste Eggshell As Low-Cost Solid Catalyst for Biodiesel Production. Bioresource Technology. 100(11): 2883–2885.

Zulhardi, R., Restuhadi, F., dan Zalf

iatri, Y. (2018). Penambahan Metanol Pada Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Jelantah Dengan Katalis Abu Gosok. Jurnal Online Mahasiswa Fakultas Pertanian Universitas Riau. 5(1): 1–10.




DOI: http://dx.doi.org/10.28959/jdpi.v33i1.7288

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2022 Jurnal Dinamika Penelitian Industri

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.