KARAKTERISASI BIO-OIL TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT DENGAN PENAMBAHAN KATALIS Ni/NZA MENGGUNAKAN METODE FREE FALL PYROLYSIS

Santiyo Wibowo, Lisna Efiyanti, Gustan Pari

Sari


Sumber daya biomassa terutama dari limbah industri kehutanan seperti tandan kosong kelapa sawit (TKKS) tersedia melimpah. Saat ini pemanfaatan TKKS sebagai produk pirolisis masih terbatas pada produk arang, arang aktif, dan briket arang. Di sisi lain penelitian pembuatan bio-oil dari biomassa menggunakan metode pirolisis cepat menghasilkan produk yang mengandung hidrokarbon dan nilai kalor yang meningkat, akan tetapi jumlah katalis yang digunakan lebih tinggi dibandingkan dengan biomassa. Tulisan ini mempelajari data dan informasi karakteristik bio-oil dari tandan kosong kelapa sawit melalui penambahan katalis Ni/NZA. Hasil penelitian menunjukkan penambahan 6% katalis menghasilan bio-oil yang optimal, yaitu rendemen sebesar 30,27%, pH 2,94, berat jenis 1,068, viskositas 44 cSt, nilai kalor 29,38 MJ/kg, dan daya nyala dengan kategori sedang. Bio-oil yang dihasilkan didominasi oleh asam terutama asam asetat, fenol, benzene, atau toluene, serta terdapat senyawa golongan hidrokarbon alkena seperti hexadecene dan hidrokarbon aromatik naphthalene.


Kata Kunci


Bio-oil; lignoselulosa; tandan kosong kelapa sawit; katalis; hidrokarbon

Teks Lengkap:

PDF

Referensi


BPPT. (2014). GCMS. Diakses dari http://btbrd.bppt.go.id/index.php/gcms, pada 6 Juli 2015.

Brown, R., & Holmgren, J. (2013). Fast pyrolysis and bio-oil upgrading. Iowa. Diakses dari https://www.researchgate.net/publication/204979128, pada 7 Desember 2016.

Easterly, J. L. (2002). Assessment of bio-oil as a replacement for heating Oil. CONEG Policy Research Center, Inc. USA. Diakses dari https://dcache.mtholyoke.edu/ courses/tmillett/course/geog_304B/pub34.pdf, pada 6 Desember 2016.

Ellens, C. J. (2009). Design, optimization and evaluation of a free-fall biomass fast pyrolysis reactor and its products. (Thesis) Iowa State University, Amerika Serikat.

Fahmi, R., Bridgwater, A. V., Donnison, I., Yates, N., & Jones, J. M. (2008). The effect of lignin and inorganic species in biomass on pyrolysis oil yields, quality and stability on pyrolysis oil yields, quality and stability. Fuel, 87, 1230-1240. doi: 10.1016/j.fuel.2007.07.026.

French, R., & Czernik, S. (2010). Catalytic pyrolysis of biomass for biofuels production. Fuel Processing Technology, 91(1), 25-32. doi: 10.1016/j.fuproc.2009.08.011.

Indrawan, D. A., Roliandi, H., Tampubolon, R., Pari, G., Santoso, A., & Iqbal, M. (2015). Penyempurnaan sifat papan serat berkerapatan tinggi dari campuran rumput gelagah, tandan kosong kelapa sawit, dan bambu. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 33(3),193-214.

Irvantino, B. (2013). Preparasi katalis ni/zeolit alam dengan metode sonokimia untuk perengkahan katalitik polipropilen dan polietilen. (Skripsi Sarjana). Universitas Negeri Semarang, Semarang.

Jackson, M. A., Compton, D. L., & Boateng, A. A. (2009). Screening heterogeneous catalysts for the pyrolysis of lignin. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 85, 226-230. doi: 10.1016/j.jaap.2008. 09.016.

Ji-lu, Z. (2007). Bio-oil from fast pyrolysis of rice husk?: Yields and related properties and improvement of the pyrolysis system. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 80,30-35. doi: 10.1016/j.jaap. 2006.12.030.

Komarayati, S., Gusmailina, & Pari, G. (2013). Arang dan cuka kayu: Produk hasil hutan bukan kayu untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman dan serapan hara karbon. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 31(1), 49-62.

Komariah, L. N., Juliani, W. D., & Dimyati, M. F. (2013). Efek pemanasan campuran biodiesel dan minyak solar terhadap konsumsi bahan bakar pada boiler. Jurnal Teknik Kimia, 19(4), 53-58.

Lempang, M., Syafii, W., & Pari, G. (2012). Sifat dan mutu arang aktif tempurung kemiri. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 30(2), 100-113.

Lestari, D. Y. (2010). Kajian modifikasi dan karakterisasi zeolite alam dari berbagai negara. Dalam Mas Ruri, M., Mulyani, S., & Saputro, A.N.C. (Eds.) Prosiding seminar nasional Kimia dan Pendidikan Kimia, 30 Oktober 2010 (pp. 1-7). Universitas Negeri Yogyakarta.

Li, S., Xu, S., Liu, S., Yang, C., & Lu, Q. (2004). Fast pyrolysis of biomass in free-fall reactor for hydrogen-rich gas. Fuel Processing Technology, 85, 1201-1211. doi: 10.1016/j. fuproc.2003.11.043.

Martawijaya, I., Kartasujana, Mandang, Y. I., Prawira, S. A., & Kadir, K. (1989). Atlas kayu Indonesia Jilid I (Jilid I). Badan Penelitian dan Pengembangan Kehutanan, Departemen Kehutanan, Bogor.

Mullen, C. A., Boateng, A. A., Hicks, K. B., Goldberg, N. M., & Moreau, R. A. (2010). Analysis and comparison of bio-oil produced by fast pyrolysis from three barley biomass/byproduct streams. Energy Fuels, (9), 699-706. doi: 10.1021/ef900912s.National Geog raphic Indonesia. (2014). Pemerintah didorong serius kembangkan bahan bakar non fosil. Diakses dari http://nationalgeographic.co.id/berita/2014/II/pemerintah-didorong-serius-kembangkan-bahan-bakar-non-fosil, pada Juli 2015

Onay, O., & Kockar, O. M. (2006). Pyrolysis of rape seed in a free fall reactor for production of bio-oil. Fuel, 85, 1921-1923. doi: 10.1016/j.fuel.2006.03.009.

Otomotif. (2008). Pengaruh berat jenis pada pembakaran. Diakses dari http:/otomotif- inovatif.blogspot.com pada 28 November 2014

Pari, G., Santoso, A., Hendra, D., Buchari, Maddu, A., Rachmat, M., … Darmawan, S. (2013). Karakterisasi struktur nano karbon dari lignoselulosa. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 31(1), 75-91. Peraturan Presiden (2006). Kebijakan energi nasional (Perpre no 5/2006, tanggal 25 Januari 2006).

Putra, H. P., Hakim, L., Yuriandala, Y., & Anggraini, D. (2013). Studi kualitas briket dari tandan kosong kelapa sawit dengan perekat limbah nasi. Jurnal Sains dan Teknologi Lingkungan, 5(1), 27-35. Rahmah, S., Sahan, Y., & Bahri, S. (2014). Konversi tongkol jagung menjadi bio-oil dengan bantuan katalis zeolit alam secara pyrolysis. Jurnal Online Mahasiswa, 1(1), 1-9.

Rizky, M., Bahri, S., & Yusnimar. (2014). Konversi kayu ketapang (Terminalia catappa L) menjadi bio-oil meng gunakan metode pirolisis dengan katalis Co-Mo/NZA. Jurnal Online Mahasiswa, 2(1), 1-10.

Sensoz, S. (2003). Slow pyrolysis of wood barks from Pinus brutia Ten. and product compositions. Bioresource Technology, 89, 307-311. doi: 10.1016/S0960-8524(03)00059-2.

Simatupang, H., Nata, A., & Herlina, N. (2012). Studi isolasi dan rendemen lignin dari tandan kosong kelapa sawit (TKKS). Jurnal Teknik Kimia USU, 1(1), 20-24.

Sjostrom, E. (1998). Kimia kayu. Dasar-dasar dan penggunaan. Sastrohamidjojo H, (penerjemah) Yogyakarta: Gajah Mada University Press. Terjemahan dari: Wood Chemistry, Fundamentals and Applications. (Kedua). Yogyakarta: Gajah Mada University Press.

Stamatov, V. Ã., Honnery, D., & Soria, J. (2006). Combustion properties of slow pyrolysis bio-oil produced from indigenous Australian species. Renewable Energy, 31, 2108-2110. doi:10.1016/j.renene.2005.10.004.

Standar Nasional Indonesia (SNI). (1989a). (SNI01-1303-1989) (1989a). Cara uji kadar holoselulosa kayu (SNI 01-1303). Badan Standardisasi Nasional.

Standar Nasional Indonesia (SNI) (1989b). SNI 14-0492-1989 (1989b). Cara uji kadar lignin pulp dan kayu (Metoda Klason) (SNI 14-0492). Badan Standardisasi Nasional.

Standar Nasional Indonesia (SNI) (1989c). SNI 14-1032-1989 (1989c). Cara uji kadar sari (ekstrak alkohol benzena dalam pulp dan kayu) (SNI 14-1032). Badan Standardisasi Nasional.

Standar Nasional Indonesia (SNI). (2009). SNI 0444: 2009 (2009). Pulp - cara uji kadar selulosa alfa, beta dan gamma (SNI 044). Badan Standardisasi Nasional.

Sudradjat, R., & Hendra, D. (2011). Teknologi pengolahan bahan bakar nabati berbasis selulosa dan hemiselulosa (bio-oil). Laporan Hasil Penelitian. Puslitbang Hasil Hutan. Bogor.

Sukarjo. (1997). Kimia fisika. Jakarta: PT Rineka Cipta.

Susanti, P. D., Wahyuningtyas, R. S., & Ardhana, A. (2015). Pemanfaatan gulma lahan gambut sebagai bahan baku bio-briket. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 33(1), 35-46.

Tadeus, A., Silalahi, I. H., Sayekti, E., & Sianipar, A. (2013). Karakterisasi katalis zeolit-ni regenerasi dan tanpa regenerasi dalam reaksi perengkahan katalitik. Jurnal Kimia Khatulistiwa, 2 (1), 24-29.

Wibowo, S. (2013). Karakteristik bio-oil serbuk gergaji sengon (Paraserianthes falcataria L. Nelsen) menggunakan pirolisis lambat. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 31(4), 258-270.

Wibowo, S. (2016). Karakteristik bio-oil dari limbah industri hasil hutan menggunakan pirolisis cepat. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 34(1), 61–76.

Wibowo, S., & Hendra, D. (2014). Teknologi pengolahan bahan bakar nabati berbasis selulosa dan hemiselulosa (bio-oil). Laporan Hasil Penelitian. Pustekolah, Bogor.

Wibowo, S., & Hendra, D. (2015). Karakteristik bio-oil dari rumput gelagah (Saccharum sponteneum Linn.) menggunakan pirolisis cepat. Jurnal Penelitian Hasil Hutan, 33(4), 347-363.

Wiratmaja, I. G. (2010). Pengujian karakteristik fisika biogasoline sebagai bahan bakar alternatif pengganti bensin murni. Jurnal Ilmiah Teknik Mesin, 4(2), 145-154.

Zhang, H., Xiao, R., Huang, H., Xiao, G., & Xu, S. (2009). Bioresource technology comparison of non-catalytic and catalytic fast pyrolysis of corncob in a fluidized bed reactor. Bioresource Technology, 100(3), 1428-1434. doi: 10.1016/j.biortech. 2008.08.031.

Zhang, L., Xu, S., Zhao, W., & Liu, S. (2007). Co-pyrolysis of biomass and coal in a free fall reactor. Fuel 86, 353-359. doi: 10.1016/j.fuel.2006.07.004.




DOI: https://doi.org/10.20886/jphh.2017.35.2.83-100

Refbacks

  • Saat ini tidak ada refbacks.


JURNAL PENELITIAN HASIL HUTAN TERINDEKS DI:

Lebih banyak...


Copyright © 2015 | Jurnal Penelitian Hasil Hutan (JPHH, Journal of Forest Products Research)
eISSN : 2442-8957, pISSN : 0216-4329
JPHH is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.