2019 : Intensifikasi Produksi Biodiesel dan Bahan Kimia dari Dedak Padi Menggunakan Metode In Situ Transesterifikasi Tanpa Katalis Dalam Campuran Air - Etanol Subkritis

Prof. Dr.Ir. M.Rachimoellah Dip.EST
Siti Zullaikah ST.,MT.,Ph.D

External link

Type

RESEARCH

Keywords

-


Abstract

Penelitian yang diusulkan adalah penelitian kerjasama luar negeri dalam payung Indonesia Malaysia Research Consortium (IMRC) dalam bidang bioenergy. Seperti diketahui tingginya biaya produksi pembuatan biodiesel disebabkan oleh tingginya harga bahan baku dan panjangnya tahapan proses produksi yang umumnya terdiri dari dua tahap yaitu tahap ekstraksi minyak dan tahap reaksi minyak menjadi biodiesel. Bahan baku produksi biodiesel berkontribusi mencapai 70% dari total biaya produksi. Dedak padi adalah salah satu bahan baku potensial untuk pembuatan biodiesel yang jumlahnya melimpah, bukan bahan pangan dengan harga yang relative murah dan stabil. Biaya produksi biodiesel dapat dikurangi dengan menggambungkan proses ekstraksi dan reaksi menjadi satu yang disebut dengan proses in situ trans/esterifikasi. Pemanfaatan proses pembuatan biodiesel secara in situ dan tanpa katalis dalam campuran air ethanol kemungkinan akan menurunkan lagi biaya produksi, karena proses ini tidak tergantung pada kadar asam lemak bebas (FFA) dan air dalam bahan baku, selain itu proses pemisahan yang menjadi lebih mudah karena tidak melibatkan katalis dan ramah lingkungan. Kemungkian terbentuknya bahan kimia lain seperti ethyl levulinate, ethyl format dan diethyl ether akan menurunkan biaya produksi biodiesel secara keseluruhan. Pada umumnya proses in situ trans/esterifikasi tanpa katalis pada kondisi subkritis untuk produksi biodiesel dan bahan kimia lainnya dipengaruhi oleh suhu, tekanan, rasio bahan dan pelarut, waktu, kandungan mula-mula asam lemak bebas dan air. Intensifikasi produksi biodiesel dan bahan kimia lainnya dapat dilakukan dengan dengan penambahan co-solvent. Sehingga tujuan dari penelitian yang diusulkan adalah meningkatkan yield biodiesel dan bahan kimia lainnya melalui penambahan co-solvent dan pengaturan kondisi operasi lainnya. Interaksi diantara beberapa faktor terhadap yield dan komposisi produk juga akan dipelajari secara sistematis. Proses pembuatan biodiesel dan bahan-bahan kimia (ethyl levulinate, ethyl formate dan diethyl ether) dilakukan dalam reaktor berbentuk silinder berbahan luar stainless steel SS-136 dan bagian dalam berbahan teflon dengan OD = 10,8 cm; ID = 6 cm dan tinggi reaktor 10,3 cm. Reaktor ini dilengkapi dengan pengaduk (magnetic stirrer), thermocouple dan pressure gauge. Dedak padi, campuran air-ethanol, dan co-solvent dengan perbandingan tertentu dimasukan ke dalam reaktor, kemudian diinjeksikan gas CO2 mencapai P= 60 bar pada suhu ambient, selanjutnya reaktor dipanaskan mencapai suhu yang diinginkan yang secara otomatis juga akan meningkatkan tekanan didalam reaktor. Setelah waktu reaksi tertentu, proses in situ dihentikan melalui proses quenching menggunakan air es hingga suhu reaktor mencapai suhu ambient. Fase padatan (defatted rice bran) dan fase cair dipisahkan menggunakan vacuum filter. Ekstraksi cair-cair dilakukan dengan menambahkan etil asetat (250 ml) dan air (250 ml) sebanyak 3 kali. Kemudian lapisan atas (organic phase) dipisahkan dari lapisan bawah (water phase). Crude biodiesel dan bahan-bahan kimia yang ada dalam organic phase dipisahkan dari ethyl acetate melalui rotary vacuum evaporator dan di lakukan analisa komposisinya menggunakan high temeparture gas chromatography (HTGC). Penelitian yang diusulkan untuk produksi secara smultan biodiesel dan bahan-bahan kimia yang lebih ramah lingkungan diharapkan dapat menurunkan biaya produksi secara keseluruan dan memperbaiki kualitas biodiesel yang dihasilkan. Selain itu kerjasama penelitian yang saling menguntungkan antara ITS dan UTM bisa terwujud. Kata kunci: Dedak Padi, Biodiesel, ethyl levulinate, ethyl format, diethyl ether