Pengaruh Jarak Antar Elektroda dan Tegangan Pada Elektrokoagulasi Terhadap Pemurnian Biodiesel.

Ashari, Oryza Salshabilla and Maulana A. W, Ilham and Ir. Bambang Poerwadi, M.S and Dr. Mar’atul Fauziyah, S.T. (2023) Pengaruh Jarak Antar Elektroda dan Tegangan Pada Elektrokoagulasi Terhadap Pemurnian Biodiesel. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Terbatasnya jumlah bahan bakar berbasis fosil melatarbelakangi perkembangan bahan bakar alternatif ramah lingkungan, salah satunya biodiesel. Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif hasil reaksi transesterifikasi minyak. Pada proses produksi biodiesel tahapan pemurnian memiliki peranan penting dalam menentukan kualitas biodiesel. Tahapan ini memisahkan produk Fatty Acid Methil Ester (FAME) dari pengotor. Pengotor pada produk FAME yang tidak dimurnikan akan menimbulkan efek negatif pada mesin diesel seperti penyumbatan pada fuel filter, fouling injector bahan bakar dan pembentukan deposit pada dasar tangki penyimpanan. Umumnya digunakan metode pemisahan secara konvensional seperti sedimentasi. Namun, metode ini memiliki kelemahan yakni penggunaan energi yang tinggi, volume yang besar serta waktu yang cukup lama pada prosesnya sehingga berdampak pada biaya operasional pembuatan biodiesel. Elektrokoagulasi (EC) merupakan metode yang memanfaatkan gelombang elektrostatis untuk memisahkan partikel pada suatu campuran. Pemurnian biodiesel dengan metode EC dilakukan dengan mengalirkan tegangan tinggi pada elektroda yang bersentuhan dengan campuran biodiesel. Pengunaan tegangan tinggi pada EC sayangnya memiliki dampak negative yaitu pertimbangan faktor keamanan dan penggunaan energi yang besar menjadi alasan sulitnya aplikasi EC untuk bisa dikembangkan. Salah satu faktor yang mempengaruhi proses EC adalah jarak dan tegangan. Jarak elektroda yang digunakan berhubungan dengan laju pembentukan floc pada proses koagulasi. Jarak yang lebih dekat juga memberikan dampak terhadap konsumsi energi listrik yang lebih rendah. Maka dari itu penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh jarak dan tegangan pada EC terhadap pemurnian biodesel. Variabel kontrol pada penelitian ini adalah mesh elektroda berbahan Alumunium dan Stainless steel dengan variabel bebas tegangan 10, 15, 20, 25, 30 Volt (DC) dan jarak 1, 2, 3, 4, 5 cm. Biodesel yang telah dimurnikan dengan proses EC kemudian akan dianalisa sesuai dengan parameter standar biodiesel SNI 7182:2015 meliputi densitas, viskositas, bilangan asam, dan FAME. Hasil penelitian menunjukkan adanya pengaruh penggunaan jarak dan tegangan pada proses EC. Peningkatan tegangan pada sistem EC akan mempercepat reaksi dan kecepatan pemisahan antara fase impurities polar dan biodesel non polar. Selain itu peningkatan tegangan menyebabkan terjadinya reaksi elektrolisis sehingga meningkatkan kadar FAME biodiesel. Berdasarkan uji sensitivitas, variabel tegangan yang berpengaruh terhadap penggunaan elektroda mesh yakni 30 Volt (DC). Peningkatan jarak elektroda pada sistem EC akan berdampak terhadap kecepatan transfer ion dalam membentuk flokulan sehingga semakin besar jarak elektroda yang digunakan maka semakin lama waktu yang diperlukan untuk proses pemisahan. Hal ini dikarenakan adanya hambatan arus yang besar diantara kedua elektroda sehingga berpengaruh terhadap konduktivitas senyawa yang dipisahkan. Berdasarkan uji sensitivitas, variabel jarak yang berpengaruh terhadap penggunaan elektroda mesh pada pemurnian biodiesel menggunakan metode elektrokoagulasi yakni pada 3 cm.

English Abstract

The limited amount of fossil-based fuels is behind the development of environmentally friendly alternative fuels, one of which is biodiesel. Biodiesel is an alternative fuel resulting from the transesterification of oil. In the biodiesel production process, the purification stage plays an important role in determining the quality of biodiesel. This stage separates the Fatty Acid Methyl Ester (FAME) product from the impurities. Impurities in unrefined FAME products will have negative effects on diesel engines such as fuel filter clogging, fuel injector fouling, and deposit formation at the bottom of storage tanks. In general, conventional separation methods such as sedimentation are used. However, this method has the drawbacks of using high energy, large volumes, and a long time in the process, which has an impact on the operational costs of biodiesel production. Electrocoagulation (EC) is a method that uses electrostatic waves to separate the particles in a mixture. Biodiesel purification using the EC method is carried out by applying high voltage to the electrodes that are in contact with the biodiesel mixture. The use of high voltage on EC unfortunately has a negative impact, namely consideration of the safety factor and large energy usage which is the reason for the difficulty of developing EC applications. One of the factors that affect the EC process is the distance and voltage. The spacing of the electrodes used is related to the rate of floc formation in the coagulation process. Closer distance also has an impact on lower consumption of electrical energy. Therefore this study aims to determine the effect of distance and voltage on the EC on biodiesel purification. The control variables in this study were mesh electrodes made of aluminum and stainless steel with independent variable voltages of 10, 15, 20, 25, and 30 Volts (DC) and distances of 1, 2, 3, 4, and 5 cm. The biodiesel that has been purified by the EC process will then be analyzed according to the standard parameters of biodiesel SNI 7182: 2015 including density, viscosity, acid number, and FAME. The results of this research show that there is an effect of the use of distance and voltage on the EC process. Increasing the voltage in the EC system will speed up the reaction and the speed of separation between the polar impurities phase and the nonpolar biodiesel. In addition, an increase in voltage causes an electrolysis reaction to occur, thereby increasing the FAME level of biodiesel. Based on the sensitivity test, the voltage variable that affects the use of mesh electrodes is 30 Volts (DC). Increasing the electrode distance in the EC system will have an impact on the speed of ion transfer in forming flocculants so that the greater the distance between the electrodes used, the longer the time required for the separation process. This is due to the large current resistance between the two electrodes, which affects the conductivity of the compounds being separated. Based on the sensitivity test, the distance variable that influences the use of mesh electrodes in biodiesel purification using the electrocoagulation method is 3 cm.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	052307
Uncontrolled Keywords:	Biodiesel, Elektrokoagulasi, High Voltage, Jarak Elektroda, Pemisahan Gliserol, Biodiesel, Electrocoagulation, High Voltage, Electrode Spacing, Glycerol Separation.
Divisions:	Fakultas Teknik > Teknik Kimia
Depositing User:	Zainul Mustofa
Date Deposited:	17 Jan 2024 03:22
Last Modified:	17 Jan 2024 03:22
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/211340

Text (DALAM MASA EMBARGO) ORYA SALSHABILLA.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (3MB)

Actions (login required)

View Item