Selahuddin, M. Migi Fachry and :Hendrix Yulis Setyawan, STP, M.Si, Ph.D and Ir. Yusron Sugiarto, STP, M.Sc., Ph.D (2024) Peningkatan Stabilitas Pyrolysis Oil Sekam Padi Sebagai Bahan Bakar Cair (Biofuel) dengan Esterifikas. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Sampai saat ini, pemanfaatan sekam padi hanya sebatas pemanfaatan secara tradisional seperti dibuat pupuk organik, arang sekam, pestisida dan manfaat lainnya (Udjianto et al., 2021). Berdasarkan hal tersebut, perlu dilakukan pemanfaatan limbah sekam padi menjadi produk bernilai jual, seperti bahan bakar cair (biofuel). Pemanfaatan sekam padi akan dilakukan dengan melakukan pembakaran tanpa udara dengan suhu tinggi 600°C (pirolisis) selama 2 jam. Hasil proses pirolisis akan berupa arang, pyrolysis oil dan tar. Pyrolysis oil merupakan larutan hasil dari kondensasi uap pirolisis secara langsung atau tidak langsung dari bahan biomassa yang mengandung banyak senyawa karbon dan asam organik lain seperti keton, fenol, asam karboksilat dan lainnya. Pyrolysis oil hasil pirolisis akan ditingkatkan kualitasnya dengan esterifikasi untuk mengubah asam organik menjadi senyawa ester yang berpotensi sebagai bahan bakar. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh perbedaan jenis katalis pada reaksi esterifikasi terhadap karakteristik fisik, kimia serta stabilitas oksidasi bahan bakar cair dari pyrolysis oil sekam padi, serta mengetahui jenis katalis terbaik yang menghasilkan bahan bakar cair dengan stabilitas oksidasi terbaik. Penelitian ini dilakukan menggunakan dua faktor yaitu jenis katalis (HCl, H3PO4, dan H2SO4), dengan konsentrasi katalis yaitu 1% dan lama penyimpanan (0, 4, 8, 12, dan 16) untuk melihat perlakuan yang memiliki stabilitas tertinggi. Penyimpanan dilakukan dilakukan menggunakan metode oven schaal, yaitu penyimpanan dengan oven pada suhu 40°C selama 16 hari dengan rentang waktu analisis adalah setiap 4 hari sekali. Parameter yang akan diuji yaitu bilangan asam, kadar air, pH, nilai kalor, massa jenis, viskositas dan anlisis komponen kimia. Data hasil pengujian parameter akan dianalisis menggunakan metode split plot design dan uji Tukey 5%. Penentuan perlakuan terbaik dilakukan menggunakan metode multiple attribute zeleny. Variabel jenis katalis berpengaruh secara signifikan terhadap karakteristik fisik pyrolysis oil seperti densitas, bilangan asam, bilangan asam, viskositas kinematik dan pH. Jenis katalis HCl terdapat perbedaan yang signifikan dengan semua jenis katalis lain pada parameter bilangan asam, densitas dan pH, dan tidak berbeda nyata dengan katalis H3PO4 pada parameter viskositas, dan tidak berbeda nyata dengan katalis H2SO4 pada parameter kadar air. Sementara jenis katalis H2SO4 berbeda nyata dengan jenis katalis lain pada semua parameter selain kadar air, dan berbeda nyata dengan katalis H3PO4 pada parameter kadar air. Pada jenis katalis H3PO4, berbeda nyata dengan semua jenis katalis pada semua parameter, kecuali dengan katalis HCl pada parameter viskositas kinematik. Perlakuan terbaik pada penelitian ini adalah penggunaan katalis HCl dengan konsentrasi 1%. Pyrolysis oil dengan perlakuan tersebut memiliki karakteristik fisik terbaik setelah 16 hari masa penyimpanan dengan oven suhu 40°C daripada perlakuan lain. Pada parameter HCl setelah penyimpanan 40°C selama 16 hari, didapatkan pyrolysis oil dengan kandungan kadar air sebesar 29,24%, densitas sebesar 1 g/cm3 dan juga memiliki nilai viskositas kinematik sebesar 31,9952 cSt. Perlakuan tersebut juga mendapatkan nilai bilangan asam sebesar 12,19 mg-KOH/g, dan pH sebesar 2,426.
English Abstract
Until that time, the utilization of rice husks was limited to traditional uses such as making organic fertilizer, husk charcoal, pesticides, and other benefits (Udjianto et al., 2021). Based on this, it was necessary to utilize rice husk waste into products with market value, such as liquid fuel (biofuel). The utilization of rice husks was carried out by performing combustion without air at a high temperature of 600°C (pyrolysis) for 2 hours. The pyrolysis process resulted in charcoal, pyrolysis oil, and tar. Pyrolysis oil is a solution resulting from the condensation of pyrolysis vapor directly or indirectly from biomass materials that contain many carbon compounds and other organic acids such as ketones, phenols, carboxylic acids, and others. The quality of pyrolysis oil was improved through esterification to convert organic acids into ester compounds that have potential as fuel. This research aimed to analyze the effect of different types of catalysts on the esterification reaction on the physical, chemical characteristics, and oxidative stability of liquid fuel from rice husk pyrolysis oil, as well as to determine the best catalyst type that produces liquid fuel with the best oxidative stability. The research was conducted using two factors: catalyst type (HCl, H₃PO₄, and H₂SO₄) with a catalyst concentration of 1% and storage time (0, 4, 8, 12, and 16 days) to observe the treatment with the highest stability. Storage was performed using the Schaal oven method, which involves storing in an oven at 40°C for 16 days with an analysis interval every 4 days. The parameters to be tested included acid number, water content, pH, calorific value, density, viscosity, and chemical component analysis. The parameter test data were analyzed using the split plot design method and Tukey's 5% test. The best treatment determination was carried out using the multiple attribute zeleny method. The catalyst type variable significantly affected the physical characteristics of the pyrolysis oil, such as density, acid number, viscosity, and pH. HCl catalyst type showed significant differences with all other catalyst types in acid number, density, and pH parameters, and did not significantly differ from H₃PO₄ in the viscosity parameter, and did not significantly differ from H₂SO₄ in the water content parameter. Meanwhile, the H₂SO₄ catalyst type significantly differed from other catalyst types in all parameters except water content and significantly differed from H₃PO₄ in the water content parameter. The H₃PO₄ catalyst type significantly differed from all other catalyst types in all parameters except for HCl in the kinematic viscosity parameter. The best treatment in this study was the use of 1% HCl catalyst. Pyrolysis oil treated with this catalyst had the best physical characteristics after 16 days of storage at 40°C in the oven compared to other treatments. The HCl treatment resulted in pyrolysis oil with a water content of 29.24%, a density of 1 g/cm3, and a kinematic viscosity value of 31.9952 cSt after 16 days of storage at 40°C. This treatment also yielded an acid number of 12.19 mg-KOH/g and a pH of 2.426.
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | 052410 |
| Uncontrolled Keywords: | Esterifikasi, Minyak Pirolisis, Pirolisis, Sekam Padi -Esterification, Pyrolysis Oil, Pyrolysis, Rice Husk |
| Divisions: | Fakultas Teknologi Pertanian > Keteknikan Pertanian |
| Depositing User: | soegeng sugeng |
| Date Deposited: | 18 Nov 2024 04:20 |
| Last Modified: | 18 Nov 2024 04:20 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/228815 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
M. Migi Fachry Selahuddin.pdf Restricted to Registered users only Download (5MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |