VARIABEL YANG MEMPENGARUHI PRODUKSI BIODIESEL DARI
DEDAK PADI DENGAN METODE IN-SITU DUA TAHAP
Oleh:Nufi Dini Masfufah 2306 100 055Ajeng Nina Rizqi 2306 100 148
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
Dosen Pembimbing:
Siti Zullaikah, ST, MT, Ph.DNIP. 197807162008122002
Menipisnya cadangan minyakbumi yang merupakan sumberenergi yang tidak dapatdiperbaharui
BIODIESELBIODIESEL
DEDAK PADI
Krisis energi dari fosilMemicu kenaikan biaya produksidan biaya hidup
Naiknya harga BBM
sbg energi terbarukandan ramah lingkungan
SOLUSI
LATAR BELAKANG
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 2
Mengatasi mahalnya biaya bahan baku
Tujuan dan ManfaatPenelitian
Tujuan: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:Manfaat:a. Menjadi alternatif pengembangan bahan bakar nabati dari
produk samping penggilingan padib. Meningkatkan nilai ekonomi dedak padi dan dapat
memanfaatkannya secara optimal.
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 3
Batasan Masalah
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 4
Dedak padi berasal dari Desa Balongtani Kec. JabonKab. Sidoarjo.
Produksi biodiesel (FAME) dengan proses in-situ duatahap.
Yield biodiesel (FAME).
Analisa kandungan karbohidrat dalam dedak padisebelum dan sesudah proses in-situ.
Variabel Penelitian
Metanol: 50; 150; dan 300 mL
Katalis Asam : 0.5; 1; dan 1.5 mL
Waktu Reaksi : 5; 15; 30 menit
Katalis Basa : 6; 8; dan 10 mL
Waktu Reaksi : 15; 30; 60 menit
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 5
In-situ Esterifikasi
In-situ Transesterifikasi
Tahap Penelitian
1. Tahap Pre TreatmentTahap ini ada dua, yaitu:a. Pengayakan: bertujuan untukmenghilangkan sekam dalam dedakpadi sebab sekam akan mempengaruhiyield dari minyak dedak padi.b. Pengeringan: dengan cara diovenuntuk mengurangi kadar air dalamdedak padi.
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 6
2. Tahap Ekstraksi Minyak dedak padi
7
Ekstraksi dengan n-Hexan 350 mL
Pemisahan
Dedak Padi
Minyak Dedak Padi+ solvent
Fase padat(dedak padi yang ada dalam
soxhlet)
Minyak dedak padiSolvent
Kadar Minyak
Analisa FFA
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
3. Tahap Saponifikasi dan Esterifikasi
8
Saponification (KOH)
Acidification (H2SO4)
Waste liquid FFA
Esterification (H2SO4)
Water washing
Waste water FAME
Crude oil
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
4. Tahap Proses In-situ Esterifikasi
9LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS
5. Tahap Proses In-situ Dua Tahap(Esterifikasi-Transesterifikasi)
10
Rangkaian Alat - Ekstraksi Minyak
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 11
1
2
34
5
67
8
Keterangan:1. Aliran masuk
2. Aliran keluar
3. Dedak padi
4. Sokhlet
5. Aliran keluar
6. Labu alas datar
7. Solvent (heksane)
8. Hot plate
Rangkaian Alat - Proses In-situ
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 12
Kondensor Refluks
Termometer
Water Bath
Hot Plate Stirer
Labu Leher Dua
Magnetic Stirer
Air keluar
Air masuk
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 13
Analisa Hasil1. Analisa GC (Gas Chromatograph)
Analisa ini digunakan untuk menganalisa Biodiesel secarakuantitatif dan kualitatif.
Dari analisa GC dapat dihitung Yield FAME:
Yield =(Berat Produk dalam gram) x (komposisi produk dalam %)
Berat FAME teoritis dalam dedak padix 100%
3. Analisa FFA (metode Titrasi)
2. Analisa Kandungan KarbohidratAnalisa yang dilakukan menggunakan metode LuffSchrool.
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 14
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 15
Hasil dan Pembahasan
Minyak =17.68%FFA = 19.07%.
Ekstraksi Minyak
Ekstraksi:4 jam = 9.73%72 jam = 18.68%
Ekstraksi 4 jam
Pati = 36.22%
Jadi, kandungan FAME dalam 10 gram dedakpadi = 1.34 gram
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 16
Hasil dan Pembahasan
Saponifikasi - Esterifikasi
1 gram minyak dedak
Saponifikasi – Esterifikasi
produk = 0.76 gram
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 17
Hasil dan Pembahasan
Tabel I Pengaruh penambahan metanol terhadap kandungan
FAME dan FFA pada proses esterifikasi
1. Pengaruh Penambahan Metanol
Proses In-situ Esterifikasi
Metanol H2SO4 t reaksi Berat produk Komposisi Produk Yield
(mL) (ml) (menit) (gram) FAME (%) FFA (%) Lain-lain
(%) (%)50 1 15 1.16 40.45 3.58 55.97 33.20
150 1 15 1.22 82.82 3.51 13.67 76.02300 1 15 1.25 89.70 2.10 7.04 85.02
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 18
Hasil dan Pembahasan
Tabel II Pengaruh penambahan metanol terhadap kandungan
pati dalam dedak padi pada proses esterifikasi.
Methanol Berat DefattedPati (%)
Berat Pati % kehilangan
(mL) (gram) (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
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 19
Hasil dan Pembahasan
Tabel III. Pengaruh penambahan katalis asam dan dedak padi
terhadap kandungan FAME dan FFA pada proses
esterifikasi
2. Pengaruh Penambahan Katalis Asam
H2SO4 Metanol t reaksi Beratproduk Komposisi Produk Yield
(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
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 20
Hasil dan Pembahasan
Tabel IV. Pengaruh penambahan katalis terhadap kandungan
pati dalam dedak padi pada proses esterifikasi.
.
H2SO4 Berat DefattedPati (%)
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
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 21
Hasil dan Pembahasan
Tabel V. Pengaruh waktu reaksi esterifikasi terhadap kandungan
FAME dan FFA
3. Pengaruh Waktu Reaksi Esterifikasi
t reaksi Metanol H2SO4
Berat
produkKomposisi Produk
Yield
(menit) (mL) (ml) (gram)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
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 22
Hasil dan Pembahasan
Tabel VI. Pengaruh waktu reaksi terhadap kandungan pati
dalam dedak padi
t reaksi Berat DefattedPati (%)
Berat Pati % kehilangan
(menit) (gram) (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
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 23
Hasil dan Pembahasan
Tabel VII. Pengaruh penambahan katalis basa terhadap
kandungan FAME dengan proses in-situ dua tahap
1. Pengaruh Penambahan Katalis Basa
Proses In-situ Transesterifikasi
NaOH t reaksiBerat
produkKomposisi Produk Yield
(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
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 24
Hasil dan Pembahasan
Tabel VIII. Pengaruh penambahan katalis basa terhadap
kandungan pati dalam dedak padi
NaOH Berat DefattedPati (%)
Berat Pati % kehilangan
(mL) (gram) (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
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 25
Hasil dan Pembahasan
Tabel IX. Pengaruh waktu reaksi transesterifikasi terhadap
kandungan FAME dengan proses in-situ dua tahap
2. Pengaruh Waktu Reaksi Transesterifikasi
t reaksi NaOH Berat produk Komposisi Produk Yield
(menit) (ml) (gram) FAME (%) FFA (%) Lain-lain (%) (%)
15 8 1.27 100 0.00 0.00 94.77
30 8 1.28 100 0.00 0.00 95.52
60 8 1.29 100 0.00 0.00 96.26
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 26
Hasil dan Pembahasan
Tabel X. Pengaruh waktu reaksi transesterifikasi terhadap
kandungan pati dalam dedak padi
t reaksi Berat DefattedPati (%)
Berat Pati % kehilangan
(menit) (gram) (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
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI, JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS 27
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, waktureaksi 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 reaksibasa 15 menit.
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS