PEMBUATAN BIODIESEL DARI MIKROALGA CHLORELLA SP MELALUI PROSES ESTERIFIKASI DAN TRANSESTERIFIKASI

Transkripsi

1 PEMBUATAN BIODIESEL DARI MIKROALGA CHLORELLA SP MELALUI PROSES ESTERIFIKASI DAN TRANSESTERIFIKASI LAPORAN AKHIR Dibuat Sebagai Persyaratan Untuk Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya Oleh Kania Rizki Dwi Arini POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG 2015

2 LEMBAR PERSETUJUAN PENGESAHAN LAPORAN AKHIR PEMBUATAN BIODIESEL DARI MIKROALGA CHLORELLA SP MELALUI PROSES ESTERIFIKASI DAN TRANSESTERIFIKASI Oleh : Kania Rizki Dwi Arini Pembimbing I, Palembang, Juni 2015 Pembimbing II, Ir. Leila Kalsum, M.T NIP Ir. Fadarina, M.T. NIP Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Kimia Ir. Robert Junaidi, M.T. NIP ii

3 Telah Diseminarkan Dihadapan Tim Penguji Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya pada tanggal 29 Juni 2015 Tim Penguji: 1. Dr. Ir. Abu Hasan, M.Si. ( ) NIP Ir. Aisyah Suci Ningsih, M.T. ( ) NIP Idha Silviyati, S.T., M.T. ( ) NIP Ir. H. Jaksen M. Amin, M.Si. ( ) NIP Palembang, Juli 2014 Mengetahui Ketua Jurusan Teknik Kimia Ir. Robert Junaidi, M.T NIP iii

4 ABSTRAK PEMBUATAN BIODIESEL DARI MIKROALGA CHLORELLA SP MELALUI PROSES ESTERIFIKASI DAN TRANSESTERIFIKASI (Kania Rizki Dwi Arini, 2015, 45 Halaman, 6 Tabel, 3 Gambar, 4 Lampiran) Biodiesel berbasis mikroalga merupakan sumber energi alternatif yang cukup potensial karena sel mikroalga memiliki lipid yang dapat diproses lebih lanjut menjadi bahan bakar biodiesel. Chlorella sp. memiliki kadar lipid 28% 32%. Lipid mikroalga ini diekstrak menggunakan metode maserasi menggunakan orbital shaker dengan pelarut heksana. Pada penelitian ini, lipid mikroalga di proses dengan tahap esterifikasi dengan metanol dan katalis asam (H 2 SO 4 ) pada 55 o C selama 1 jam. Konsentrasi katalis asam yang digunakan pada penelitian ini yaitu 0,5%, 1%, 1,5% dan 2%. Kemudian dilanjutkan dengan transesterifikasi dengan metanol dan katalis basa (KOH) pada suhu 55 o C. Pada proses transesterifikasi digunakan waktu reaksi yaitu, 30 menit, 60 menit, 90 menit dan 120 menit. Kondisi yang optimum pada konsentrasi katalis asam 1,5% dan waktu reaksi 60 dan 90 menit. Analisa yang dilakukan adalah titik nyala dan nilai kalor, dimana hasil biodiesel titik nyala masuk dalam rentang SNI yaitu, 130 o C sampai 180 o C tetapi analisa nilai kalor yang dilakukan belum memenuhi dalam rentang SNI karena belum mencapai nilai cal/gram. Kata kunci : Chlorella Vulgaris, Lipid Mikroalga, Biodiesel, Katalis Asam, Katalis Basa iv

5 ABSTRACT Make Biodiesel From Microalgae Chlorella Sp. Through Esterification and Transesterification Process (Kania Rizki Dwi Arini, 2015, 45 Pages, 6 Tables, 3 Pictures, 4 Enclosures) Microalgae-based biodiesel is an alternative energy source sufficient potential for microalgae cells have a lipid that can be further processed into biodiesel fuel. Chlorella sp has a lipid content of 28%-32%. This microalgae lipids extracted maseration methode using orbital shaker with hexane solvent. In this study, lipid microalgae have first do esterification process with methanol and acid catalyst (H 2 SO 4 ) at 55 o C for 1 hour. Concentrated acid catalyst using in this study is 0,5%, 1%, 1,5%, and 2%. Then followed by transesterification with methanol and alkaline catalyst (KOH) at 55 o C. In transesterification process use time reaction 30 minute, 60 minute, 90 minute and 120 minute. Optimum conditions of acid catalyst is 1,5% and time reaction is 60 minute and 90 minute. Analysis performed is flash point and calorific value, where the result of biodiesel into the flash point range SNI is 130 o C to 180 o C but analysis of calorific value not yet SNI range because it has not reached a value of cal/gram. Key words: Chlorella Vulgaris, Microalgae lipids, Biodiesel, Acid Catalyst, Alkaline Catalyst v

6 MOTTO : Never giving up doesn t mean you keep doing the wrong things over and over, it means to be smart and figure out the correct action to take and then taking them until you achieve your dreams Ku persembahkan kepada : ALLAH SWT Kedua orang tuaku tercinta Keluarga besarku Para dosen-dosenku Sahabat seperjuangan Almamaterku vi

7 KATA PENGANTAR Puji dan Syukur alhamdulillah kita panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir ini. Penulis tidak lupa mengucapkan shalawat dan salam pada junjungan kita Nabi besar Muhammad SAW, beserta keluarga, para sahabat dan orang-orang yang istiqomah dijalannya. Laporan Akhir dengan judul Pembuatan Biodiesel dari Mikroalga Chlorella Sp. Melalui Proses Esterifikasi dan Transesterifikasi (Tinjauan Konsentrasi Katalis Asam dan Waktu Reaksi) merupakan salah satu persyaratan untuk memenuhi kurikulum perkuliahan di Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya. Dalam penyusunan dan penulisan laporan ini, penulis mendapat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu, dengan hormat penulis mengucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada : 1. RD. Kusmanto, S.T, M.M, dan Firdaus, S.T, M.T, sebagai Direktur dan Pembantu Direktur I Politeknik Negeri Sriwijaya yang memberikan fasilitas dan kemudahan dalam proses pengurusan surat-menyurat. 2. Ir. Robert Junaidi, M.T. dan Zulkarnain, S.T, M.T. sebagai Ketua Jurusan dan Sekretaris Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya yang memudahkan dalam proses pengurusan dan pengerjaan laporan kerja praktek. 3. Ir. Leila Kalsum, M.T., selaku Dosen Pembimbing I dan Ir. Fadarina, M.T., selaku dosen pembimbing II, yang telah bersedia membimbing selama pelaksanaan Penelitian dan pengerjaan laporan akhir 4. Seluruh dosen jurusan Teknik Kimia dan Teknik Energi Politeknik Negeri Sriwijaya 5. Keluarga tercinta yang senantiasa memberikan do a dan motivasi kepada saya. 6. Sahabat sahabat saya yang selalu memberikan semangat untuk saya, yaitu Senja, Sari, Mariyah, Mona, Berta, Dian, Fenny, Andina, Ira, Vertha, Bagoes, Rico, Aziz, Mitra dan Mayta Dinata. 7. Teman-teman di Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya, khususnya angkatan 2012 vii

8 8. Seluruh staff dan teknisi jurusan Teknik Kimia dan Teknik Energi Politeknik Negeri Sriwijaya 9. Dan semuanya yang tidak bias disebutkan satu persatu di sini Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu. Penulis mengharapkan saran dan kritik yang dapat membangun demi kesempurnaan laporan dimasa yang akan datang. Akhir kata, semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua khususnya bagi penyusun sendiri. Palembang, Juni 2015 Penulis viii

9 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii ABSTRAK... iv MOTTO... vi KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI... ix DAFTAR TABEL... xi DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR LAMPIRAN... xiii BAB I PENDAHULUAN 1.1 LatarBelakang Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Permasalahan... 3 BAB IITINJAUAN PUSTAKA 2.1 Biodiesel Sejarah Biodiesel Standar Mutu Biodiesel Keuntungan Biodiesel Manfaat Biodiesel Proses Pembuatan Biodiesel Mikroalga Pengertian Mikroalga Klasifikasi Mikroalga Lipid dan Asam Lemak Mikroalga Ekstraksi Lipid dengan Metode Maserasi Esterifikasi Transesterifikasi Hal-hal yang mempengaruhi reaksi transesterifikasi Katalis Asam Sulfat KOH Alkohol N- Heksane Methanol BAB III METODELOGI PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian Alat dan Bahan ix

10 3.3 Perlakuan dan Rancangan Percobaan Prosedur kerja Prosedur penelitian Persiapan Mikroalga untuk diambil lipidnya Ekstraksi Lipid mikroalga dengan metode maserasi Prosedur Sintesis Biodiesel Prosedur Analisa Hasil Prosedur Analisa Nilai FFA Prosedur Analisa Nilai Kalor Prosedur Analisa Titik Nyala BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Data Hasil Trigliserida dan FAME dari Esterifikasi Data Hasil Biodiesel dari Transesterifikasi Data Hasil Analisa Uji Nyala dan Titik Kalor Pembahasan Hubungan Konsentrasi Katalis Asam Sulfat Terhadap Volume Trigliserida dan FAME pada Proses Esterifikasi Hubungan Konsentrasi Katalis Asam Terhadap Nilai FFA Hubungan Pengaruh Waktu Reaksi terhadap Volume Biodiesel Uji Titik Nyala Uji Nilai Kalor BAB V KESIMPULAN DAN SARAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

11 DAFTAR TABEL Tabel Halaman 1. Kandungan Minyak dari Beberapa Jenis Mikroalga Kandungan Asam Lemak dalam Beberapa Spesies Mikroalga Hasil Volume Lapisan Trigliserida dan FAME pada Proses Esterifikasi Mikroalga Chlorella sp Berdasarkan Katalis Asam Hasil dari volume metil ester (biodiesel) yang di dapatkan berdasarkan waktu reaksi yang digunakan Hasil analisa uji titik nyala pembuatan biodiesel dari mikroalga Hasil analisa uji nilai kalor pembuatan biodiesel dari mikroalga xi

12 DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 1. Mekanisme Reaksi Blok diagram penelitian Diagram alir proses pembuatan biodiesel Grafik hubungan antara konsentrasi katalis asam dan volume yang didapat Grafik hubungan konsentrasi katalis asam dan nilai FFA Grafik hubungan waktu reaksi dengan volume biodiesel Grafik uji titik nyala Grafik uji nilai kalor xii

13 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Halaman 1. Lampiran A Lampiran B Lampiran C Lampiran D xiii