Oleh: Nufi Dini Masfufah Ajeng Nina Rizqi

VARIABEL YANG MEMPENGARUHI PRODUKSI BIODIESEL DARI DEDAK PADI DENGAN METODE IN-SITU DUA TAHAP

Oleh: Nufi Dini Masfufah Ajeng Nina Rizqi

2306 100 055 2306 100 148 Dosen Pembimbing:

Siti Zullaikah, ST, MT, Ph.D NIP. 197807162008122002 LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS

LATAR BELAKANG Krisis energi dari fosil Menipisnya cadangan minyak bumi yang merupakan sumber energi yang tidak dapat diperbaharui

Naiknya harga BBM Memicu kenaikan biaya produksi dan biaya hidup

SOLUSI BIODIESEL

sbg energi terbarukan dan ramah lingkungan

DEDAK PADI

Mengatasi mahalnya biaya bahan baku

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS

2

Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan: 1. Memproduksi biodiesel dari dedak padi menggunakan proses in situ dua tahap ( esterifikasi dan transesterifikasi). 2. Mempelajari kandungan karbohidrat (pati) yang hilang selama proses in situ esterifikasi dan transesterifikasi.

Manfaat: a. Menjadi alternatif pengembangan bahan bakar nabati dari produk samping penggilingan padi b. Meningkatkan nilai ekonomi dedak padi dan dapat memanfaatkannya secara optimal. LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS

3

Batasan Masalah Dedak padi berasal dari Desa Balongtani Kec. Jabon Kab. Sidoarjo. Produksi biodiesel (FAME) dengan proses in-situ dua tahap. Yield biodiesel (FAME). Analisa kandungan karbohidrat dalam dedak padi sebelum dan sesudah proses in-situ.


4

Variabel Penelitian

Metanol: 50; 150; dan 300 mL In-situ Esterifikasi

Katalis Asam : 0.5; 1; dan 1.5 mL Waktu Reaksi : 5; 15; 30 menit Katalis Basa : 6; 8; dan 10 mL

In-situ Transesterifikasi

Waktu Reaksi : 15; 30; 60 menit


5

Tahap Penelitian 1. Tahap Pre Treatment Tahap ini ada dua, yaitu: a. Pengayakan: bertujuan untuk menghilangkan sekam dalam dedak padi sebab sekam akan mempengaruhi yield dari minyak dedak padi. b. Pengeringan: dengan cara dioven untuk mengurangi kadar air dalam dedak padi. LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS

6

2. Tahap Ekstraksi Minyak dedak padi Dedak Padi Ekstraksi dengan n-Hexan 350 mL Fase padat (dedak padi yang ada dalam soxhlet)

Minyak Dedak Padi + solvent Pemisahan

Solvent

Minyak dedak padi Kadar Minyak Analisa FFA


7

3. Tahap Saponifikasi dan Esterifikasi Crude oil Saponification (KOH) Acidification (H2SO4) Waste liquid

FFA

Esterification (H2SO4) Water washing Waste water

FAME


8

4. Tahap Proses In-situ Esterifikasi


9

5. Tahap Proses In-situ Dua Tahap (Esterifikasi-Transesterifikasi)

10

Rangkaian Alat - Ekstraksi Minyak Keterangan:

1 5

1. Aliran masuk

2

2. Aliran keluar 3. Dedak padi 3 4

4. Sokhlet 5. Aliran keluar 6. Labu alas datar

6 7

7. Solvent (heksane) 8. Hot plate

8


11

Rangkaian Alat - Proses In-situ

Air keluar Kondensor Refluks Air masuk Termometer Labu Leher Dua Magnetic Stirer

Water Bath Hot Plate Stirer


12

Analisa Hasil 1. Analisa GC (Gas Chromatograph) Analisa ini digunakan untuk menganalisa Biodiesel secara kuantitatif dan kualitatif. Dari analisa GC dapat dihitung Yield FAME: (Berat Produk dalam gram) x (komposisi produk dalam %)

Yield

x 100%

= Berat FAME teoritis dalam dedak padi

2. Analisa Kandungan Karbohidrat Analisa yang dilakukan menggunakan metode Luff Schrool.

3. Analisa FFA (metode Titrasi) LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS

13

Hasil dan Pembahasan Pre Treatment

Dedak padi setelah diayak

Dioven selama 3 jam pada suhu 60°C

Kandungan air yang bisa hilang 2.62%

Analisa Pati: Pati = 37.62% LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS

14

Hasil dan Pembahasan Ekstraksi Minyak

Pati = 36.22%

Ekstraksi 4 jam

Ekstraksi: 4 jam = 9.73% 72 jam = 18.68%

Minyak =17.68% FFA = 19.07%.


15

Hasil dan Pembahasan Saponifikasi - Esterifikasi

Saponifikasi – Esterifikasi

1 gram minyak dedak

produk = 0.76 gram

Jadi, kandungan FAME dalam 10 gram dedak padi = 1.34 gram LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS

16

Hasil dan Pembahasan Proses In-situ Esterifikasi 1. Pengaruh Penambahan Metanol Tabel I Pengaruh penambahan metanol terhadap kandungan FAME dan FFA pada proses esterifikasi Metanol

H2SO4

t reaksi

Berat produk

(mL)

(ml)

(menit)

(gram)

FAME (%)

FFA (%)

Lain-lain (%)

(%)

50 150 300

1 1 1

15 15 15

1.16 1.22 1.25

40.45 82.82 89.70

3.58 3.51 2.10

55.97 13.67 7.04

33.20 76.02 85.02

Komposisi Produk


Yield

17

Hasil dan Pembahasan Tabel II Pengaruh penambahan metanol terhadap kandungan pati dalam dedak padi pada proses esterifikasi. Methanol

Berat Defatted

Berat Pati

% kehilangan

(gram)

(%)

Pati (%) (mL)

(gram)

50

8.48

36.18

3.07

18.46

150

8.04

35.9

2.89

23.22

300

7.29

37.03

2.70

28.15


18

Hasil dan Pembahasan 2. Pengaruh Penambahan Katalis Asam Tabel III. Pengaruh penambahan katalis asam dan dedak padi terhadap kandungan FAME dan FFA pada proses esterifikasi H2SO4

Metanol

t reaksi

Berat produk

(ml)

(mL)

(menit)

(gram)

FAME (%)

FFA (%)

Lain-lain (%)

(%)

0.5

150

15

1.14

58.06

3.58

38.36

48.57

1

150

15

1.23

82.82

3.44

13.74

76.02

1.5

150

15

1.26

90.86

2.46

6.69

86.12

Komposisi Produk


Yield

19

Hasil dan Pembahasan Tabel IV. Pengaruh penambahan katalis terhadap kandungan pati dalam dedak padi pada proses esterifikasi. . H2SO4

Berat Defatted

Berat Pati

% kehilangan

(mL)

(gram)

(gram)

(%)

0.5

8.43

36.42

3.07

18.35

1

8.18

35.9

2.94

21.87

1.5

7.33

36.88

2.70

28.16

Pati (%)


20

Hasil dan Pembahasan 3. Pengaruh Waktu Reaksi Esterifikasi Tabel V. Pengaruh waktu reaksi esterifikasi terhadap kandungan FAME dan FFA t reaksi

(menit)

Metanol

(mL)

H2SO4

(ml)

Berat

Komposisi Produk

produk (gram)

Yield FAME

FFA

Lain-lain

(%)

(%)

(%)

(%)

5

150

1

0.93

50.59

3.44

45.97

35.11

15

150

1

1.22

82.82

2.95

14.23

76.02

30

150

1

1.25

98.20

2.46

6.69

90.87


21

Hasil dan Pembahasan Tabel VI. Pengaruh waktu reaksi terhadap kandungan pati dalam dedak padi t reaksi

Berat Defatted

Berat Pati

% kehilangan

(gram)

(%)

Pati (%) (menit)

(gram)

5

8.39

35.88

3.01

19.94

15

8.10

35.9

2.91

22.67

30

7.36

36.7

2.70

28.17


22

Hasil dan Pembahasan Proses In-situ Transesterifikasi 1. Pengaruh Penambahan Katalis Basa Tabel VII. Pengaruh penambahan katalis basa terhadap kandungan FAME dengan proses in-situ dua tahap NaOH

t reaksi

Berat

Komposisi Produk

Yield

produk (ml)

(menit)

(gram)

FAME (%)

FFA (%)

Lain-lain (%)

(%)

6

15

1.13

100

0.00

0.00

84.32

8

15

1.27

100

0.00

0.00

94.77

10

15

1.29

100

0.00

0.00

96.27


23

Hasil dan Pembahasan Tabel VIII. Pengaruh penambahan katalis basa terhadap kandungan pati dalam dedak padi NaOH

Berat Defatted

Berat Pati

% kehilangan

(gram)

(%)

Pati (%) (mL)

(gram)

6

9.1456

34.78

3.18

15.45

8

9.528

33.05

3.15

16.29

10

10.0127

31.02

3.11

17.44


24

Hasil dan Pembahasan 2. Pengaruh Waktu Reaksi Transesterifikasi Tabel IX. Pengaruh waktu reaksi transesterifikasi terhadap kandungan FAME dengan proses in-situ dua tahap t reaksi

NaOH

Berat produk

Komposisi Produk

(menit)

(ml)

(gram)

15

8

1.27

100

30

8

1.28

60

8

1.29

FAME (%) FFA (%)

Yield

Lain-lain (%)

(%)

0.00

0.00

94.77

100

0.00

0.00

95.52

100

0.00

0.00

96.26


25

Hasil dan Pembahasan Tabel X. Pengaruh waktu reaksi transesterifikasi terhadap kandungan pati dalam dedak padi t reaksi

Berat Defatted

Berat Pati

% kehilangan

(gram)

(%)

Pati (%) (menit)

(gram)

15

9.528

34.05

3.24

13.76

30

9.8418

33.25

3.27

13.01

60

9.789

32.05

3.14

16.60


26

Kesimpulan • Proses In-situ Esterifikasi: Yield : 76.02% FFA : 3.09% % kehilangan pati : 20.5 ± 3%, pada kondisi metanol 150 mL, katalis asam (H2SO4) 1 mL, waktu reaksi asam 15 menit. • Proses In-situ Dua Tahap (Esterifikasi-Transesterifikasi): Yield : 94.77% FFA :% kehilangan pati : 16.29% pada kondisi metanol 150 mL, katalis asam (H2SO4) 1 mL, waktu reaksi asam 15 menit, katalis basa (NaOH) 8 mL, waktu reaksi basa 15 menit. LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS

27

LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS

Oleh: Nufi Dini Masfufah Ajeng Nina Rizqi

Recommend Documents