Studi Pengaruh Waktu Reaksi Terhadap Yield dan Free Fatty Acid (FFA) Pada Pembuatan Biodiesel dari Mikroalga Nannochloropsis sp. Menggunakan Metode Transesterifikasi Insitu Microwave-Assisted Dengan Katalis CaO/Hydrotalcite

Mulya Nugraha, Muhamad Arjun Santosa, Yustia Wulandari Mirzayanti

Abstract

Biodiesel merupakan salah satu energi alternatif yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar mesin diesel. Biodiesel memiliki keuntungan bagi lingkungan karena berbasis dari sumber biomassa yang mudah diperbarui dan ramah lingkungan seperti minyak nabati, hewani maupun mikroalga. Pembuatan biodiesel dari mikroalga Nannochloropsis sp. menggunakan metode trans-esterifikasi microvawe-assisted. Reaksi trans-esterifikasi dilakukan dengan penggunaan katalis heterogen CaO/Hydrotalcite yang disintesis melalui metode impregnasi basah (wet impregnation). Katalis heterogen dipilih karena mudah untuk dilakukan proses recovery. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh waktu reaksi pada rasio minyak alga:methanol (1:10 dan 1:25 v/v) dan katalis 4 wt% terhadap yield dan free fatty acid (FFA) dari crude biodiesel yang dihasilkan. Variabel berubah yang akan dilihat pengaruhnya terhadap hasil biodiesel yang diperoleh dalam penelitian ini yaitu waktu reaksi (5, 10, 15, 20 dan 25 menit). Yield crude biodiesel terbaik yaitu sebesar 17,8% dan FFA 9,6 mg NaOH/g crude biodiesel dihasilkan dari rasio minyak alga (Nannochloropsis sp.) terhadap pelarut (metanol) dengan perbandingan 1:10 (v/v), rasio penambahan katalis CaO/Hydrotalcite terhadap minyak alga 4 wt%  dan variasi waktu reaksi 20 menit dengan kondisi reaksi daya microwave 350 watt, dan pelarut n-heksana sebanyak 10 ml. 

Keywords

Biodiesel, Transesterfikasi, CaO/Hydrotalcite, Nannochloropsis sp., Microwave-Assisted.

Full Text:

PDF

References

N. S. Talha and S. Sulaiman, “Overview of catalysts in biodiesel production,” ARPN J. Eng. Appl. Sci., vol. 11, no. 1, pp. 439–442, 2016.

I. Rawat, R. Ranjith Kumar, T. Mutanda, and F. Bux, “Biodiesel from microalgae: A critical evaluation from laboratory to large scale production,” Appl. Energy, vol. 103, pp. 444–467, 2013, doi: 10.1016/j.apenergy.2012.10.004.

E. Stephens et al., “Future prospects of microalgal biofuel production systems,” Trends Plant Sci., vol. 15, no. 10, pp. 554–564, 2010, doi: 10.1016/j.tplants.2010.06.003.

M. R. Avhad and J. M. Marchetti, “A review on recent advancement in catalytic materials for biodiesel production,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 50, pp. 696–718, 2015, doi: 10.1016/j.rser.2015.05.038.

S. N. Nayak, C. P. Bhasin, and M. G. Nayak, “A review on microwave-assisted transesterification processes using various catalytic and non-catalytic systems,” Renew. Energy, vol. 143, pp. 1366–1387, 2019, doi: 10.1016/j.renene.2019.05.056.

L. Dehghan, M. T. Golmakani, and S. M. H. Hosseini, “Optimization of microwave-assisted accelerated transesterification of inedible olive oil for biodiesel production,” Renew. Energy, vol. 138, pp. 915–922, 2019, doi: 10.1016/j.renene.2019.02.017.

G. Joshi, D. S. Rawat, A. K. Sharma, and J. K. Pandey, “Microwave enhanced alcoholysis of non-edible (algal, jatropha and pongamia) oils using chemically activated egg shell derived CaO as heterogeneous catalyst,” Bioresour. Technol., vol. 219, pp. 487–492, 2016, doi: 10.1016/j.biortech.2016.08.011.

I. Fatimah, D. Rubiyanto, and J. Nugraha, “Preparation, characterization, and modelling activity of potassium flouride modified hydrotalcite for microwave assisted biodiesel conversion,” Sustain. Chem. Pharm., vol. 8, no. December 2017, pp. 63–70, 2018, doi: 10.1016/j.scp.2018.02.004.

Y. W. Mirzayanti, Devitasari, A. Alisa., “Produksi Biodiesel Dari Dedak Padi Dengan Metode In-situ Dua Tahap Menggunakan Katalis Asam Sulfat Dan CaO/hydrotalcite,” Rekayasa Mesin, no. March, pp. 375–382, 2020.

S. N. Gebremariam and J. M. Marchetti, Biodiesel production technologies: Review, vol. 5, no. 3. 2017. doi: 10.3934/energy.2017.3.425.

V. B. Veljković et al., “Biodiesel production from corn oil: A review,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 91, no. April 2017, pp. 531–548, 2018, doi: 10.1016/j.rser.2018.04.024.

S. O. Gultom, “Mikroalga: Sumber Energi Terbarukan Masa Depan,” J. Kelaut. Indones. J. Mar. Sci. Technol., vol. 11, no. 1, p. 95, 2018, doi: 10.21107/jk.v11i1.3802.

J. Y. Schambach et al., “Growth, total lipid, and omega-3 fatty acid production by Nannochloropsis spp. cultivated with raw plant substrate,” Algal Res., vol. 51, no. August, 2020, doi: 10.1016/j.algal.2020.102041.

I. I. Dhamayanthie Rifana; Ibrahim, Puji Astuti, P. A. D. Ibrahim Indah; Indrawijaya, Rifana, and R. D. Indrawijaya Indah; Ibrahim, Puji Astuti, “Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Jelantah,” Syntax Lit., vol. VII, no. Jurnal Ilmiah Indonesia, p. Vol 2 No 3 (2017): Syntax Literate: Jurnal Ilmiah, 2017, [Online]. Available: http://jurnal.syntaxliterate.co.id/index.php/syntax-literate/article/view/89

H. Ding et al., “Process intensification of transesterification for biodiesel production from palm oil: Microwave irradiation on transesterification reaction catalyzed by acidic imidazolium ionic liquids,” Energy, vol. 144, no. 2018, pp. 957–967, 2018, doi: 10.1016/j.energy.2017.12.072.

I. Chorkendorff and J. W. Niemantsverdriet, Solid Catalysts. 2003. doi: 10.1002/3527602658.ch5.

D. Astutiningsih, R dan Safitri, “Sintesis Hydrotalcite Mg-Al-NO3 dengan Variasi pH dan Waktu,” Surakarta, 2013.

P. V. Rajamanthi, M., Thomas, G. S., Kamath, “The Many Ways of Making Anionic Clays,” Chem. Senses, vol. 13, pp. 671–680, 2001.

A. D. Septianto, S. Aji, W. Mirzayanti,. “Produksi Biodiesel dari Mikroalga Nannochloropsis sp . Menggunakan Metode Transesterifikasi dengan Bantuan Katalis Heterogen CaO / Hydrotalcite,” Jurnal Teknik Kimia., pp. 493–498, 2020.

M. P. Tri Darmawan, Y. W. Mirzayanti, U. Kartika, C. Rizky, “Konversi Minyak Biji Kapuk Menjadi Biodiesel Menggunakan Katalis CaO/HTC,” Rekayasa Mesin, no. September 2021, pp. 417–425, 2022.

E. Prastyo, D. Farkhatus, dan P. A. Ibrahim, “Pengaruh Waktu Reaksi Terhadap Yield dan Kandungan Metil Ester Sintesis Biodiesel Ampas Tahu Metode Elektrokatalitik,” J. Tekno Insentif, vol. 15, no. 1, pp. 54–64, 2021, doi: 10.36787/jti.v15i1.408.

S. A. Mantovani, “Pengaruh Jumlah Katalis Dan Waktu Reaksi Terhadap Konversi Biodiesel Dari Minyak Jelantah Dengan Katalis CaO Dari Kulit Telur,” Skrisi Jur. Tek. Kim. FT Univ. Muhammadiyah Surakarta, 2017.

Refbacks

  • There are currently no refbacks.