VARIABEL YANG MEMPENGARUHI PRODUKSI BIODIESEL DARI DEDAK PADI DENGAN METODE IN-SITU DUA TAHAP Oleh: Nufi Dini Masfufah 2306 100 055 Ajeng Nina Rizqi 2306 100 148 Dosen Pembimbing: Siti Zullaikah, ST, MT, Ph.D NIP. 197807162008122002
LATAR BELAKANG Krisis energi dari fosil Menipisnya cadangan minyak bumi yang merupakan sumber energi yang tidak dapat diperbaharui SOLUSI Naiknya harga BBM Memicu kenaikan biaya produksi dan biaya hidup BIODIESEL sbg energi terbarukan dan ramah lingkungan DEDAK PADI Mengatasi mahalnya biaya bahan baku 2
Tujuan dan Manfaat Tujuan: Penelitian 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: a. Menjadi alternatif pengembangan bahan bakar nabati dari produk samping penggilingan padi b. Meningkatkan nilai ekonomi dedak padi dan dapat memanfaatkannya secara optimal. 3
Batasan Masalah Dedak padi berasal dari Desa Balongtani Kec. Jabon Kab. Sidoarjo. Produksi biodiesel (FAME) dengan proses in-situ dua tahap. Yield biodiesel (FAME). Analisa kandungan karbohidrat dalam dedak padi sebelum dan sesudah proses in-situ. 4
Variabel Penelitian Metanol: 50; 150; dan 300 ml In-situ Esterifikasi Katalis Asam : 0.5; 1; dan 1.5 ml Waktu Reaksi : 5; 15; 30 menit In-situ Transesterifikasi Katalis Basa : 6; 8; dan 10 ml Waktu Reaksi : 15; 30; 60 menit 5
Tahap Penelitian 1. Tahap Pre Treatment Tahap ini ada dua, yaitu: a. Pengayakan: bertujuan untuk menghilangkan sekam dalam dedak padi sebab sekam akan mempengaruhi yield dari minyak dedak padi. b. Pengeringan: dengan cara dioven untuk mengurangi kadar air dalam dedak padi. 6
2. Tahap Ekstraksi Minyak dedak padi Dedak Padi Ekstraksi dengan n-hexan 350 ml Fase padat (dedak padi yang ada dalam soxhlet) Minyak Dedak Padi + solvent Pemisahan Solvent Minyak dedak padi Kadar Minyak Analisa FFA 7
3. Tahap Saponifikasi dan Esterifikasi Crude oil Saponification (KOH) Acidification (H 2 SO 4 ) Waste liquid Esterification (H 2 SO 4 ) FFA Water washing Waste water FAME 8
4. Tahap Proses In-situ Esterifikasi 9
5. Tahap Proses In-situ Dua Tahap (Esterifikasi-Transesterifikasi) 10
Rangkaian Alat - Ekstraksi Minyak 5 7 1 2 3 6 8 4 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 11
Rangkaian Alat - Proses In-situ Air keluar Kondensor Refluks Air masuk Termometer Labu Leher Dua Magnetic Stirer Water Bath Hot Plate Stirer 12
Analisa Hasil 1. Analisa GC (Gas Chromatograph) Analisa ini digunakan untuk menganalisa Biodiesel secara kuantitatif dan kualitatif. Dari analisa GC dapat dihitung Yield FAME: Yield = (Berat Produk dalam gram) x (komposisi produk dalam %) Berat FAME teoritis dalam dedak padi x 100% 2. Analisa Kandungan Karbohidrat Analisa yang dilakukan menggunakan metode Luff Schrool. 3. Analisa FFA (metode Titrasi) 13
Hasil dan Pembahasan Pre Treatment Dedak padi setelah diayak Dioven selama 3 jam pada suhu 60 C Analisa Pati: Pati = 37.62% Kandungan air yang bisa hilang 2.62% 14
Hasil dan Pembahasan Ekstraksi Minyak Pati = 36.22% Ekstraksi: 4 jam = 9.73% 72 jam = 18.68% Ekstraksi 4 jam Minyak =17.68% FFA = 19.07%. 15
Hasil dan Pembahasan Saponifikasi - Esterifikasi Saponifikasi Esterifikasi 1 gram minyak dedak produk = 0.76 gram Jadi, kandungan FAME dalam 10 gram dedak padi = 1.34 gram 16
Hasil dan Pembahasan Proses In-situ Esterifikasi 1. Pengaruh Penambahan Metanol Tabel I Pengaruh penambahan metanol terhadap kandungan FAME dan FFA pada proses esterifikasi Metanol H 2 SO 4 t reaksi Berat produk Komposisi Produk Yield Lain-lain (%) (%) (ml) (ml) (menit) (gram) FAME (%) FFA (%) 50 1 15 1.16 40.45 3.58 55.97 33.20 150 1 15 1.22 82.82 3.51 13.67 76.02 300 1 15 1.25 89.70 2.10 7.04 85.02 17
Hasil dan Pembahasan Tabel II Pengaruh penambahan metanol terhadap kandungan pati dalam dedak padi pada proses esterifikasi. Methanol Berat Defatted Berat Pati % kehilangan Pati (%) (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 18
Hasil dan Pembahasan 2. Pengaruh Penambahan Katalis Asam Tabel III. Pengaruh penambahan katalis asam dan dedak padi terhadap kandungan FAME dan FFA pada proses esterifikasi H 2 SO 4 Metanol t reaksi Berat produk (ml) (ml) (menit) (gram) Komposisi Produk Yield 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 19
Hasil dan Pembahasan Tabel IV. Pengaruh penambahan katalis terhadap kandungan pati dalam dedak padi pada proses esterifikasi.. H 2 SO 4 Berat Defatted Berat Pati % kehilangan Pati (%) (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 20
Hasil dan Pembahasan 3. Pengaruh Waktu Reaksi Esterifikasi Tabel V. Pengaruh waktu reaksi esterifikasi terhadap kandungan FAME dan FFA Berat t reaksi Metanol H 2 SO 4 Komposisi Produk 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 21
Hasil dan Pembahasan Tabel VI. Pengaruh waktu reaksi terhadap kandungan pati dalam dedak padi t reaksi Berat Defatted Berat Pati % kehilangan Pati (%) (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 22
Hasil dan Pembahasan Proses In-situ Transesterifikasi 1. Pengaruh Penambahan Katalis Basa Tabel VII. Pengaruh penambahan katalis basa terhadap kandungan FAME dengan proses in-situ dua tahap NaOH t reaksi Berat produk Komposisi 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 23
Hasil dan Pembahasan Tabel VIII. Pengaruh penambahan katalis basa terhadap kandungan pati dalam dedak padi NaOH Berat Defatted Berat Pati % kehilangan Pati (%) (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 24
Hasil dan Pembahasan 2. Pengaruh Waktu Reaksi Transesterifikasi Tabel IX. Pengaruh waktu reaksi transesterifikasi terhadap kandungan FAME dengan proses in-situ dua tahap 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 25
Hasil dan Pembahasan Tabel X. Pengaruh waktu reaksi transesterifikasi terhadap kandungan pati dalam dedak padi t reaksi Berat Defatted Berat Pati % kehilangan Pati (%) (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 26
Kesimpulan Proses In-situ Esterifikasi: Yield : 76.02% FFA : 3.09% % kehilangan pati : 20.5 ± 3%, pada kondisi metanol 150 ml, katalis asam (H 2 SO 4 ) 1 ml, waktu reaksi 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 (H 2 SO 4 ) 1 ml, waktu reaksi asam 15 menit, katalis basa (NaOH) 8 ml, waktu reaksi basa 15 menit. 27
LABORATORIUM BIOMASSA DAN KONVERSI ENERGI JURUSAN TEKNIK KIMIA FTI-ITS