Preparasi Katalis Abu Kulit Kerang untuk Transesterifikasi Minyak Nyamplung Menjadi Biodiesel

Abstract

Biodiesel, as a potential substituted energy, has attracted a great attention in recent years, which can be produced from o3 renewable sources and provides complete combustion with less gaseous pollutant emission. Biodiesel is produced conventionally via transesterification of vegetable oils using homogeneous catalysts, e.g. KOH, NaOH, and HaSO4. The homogeneous catalytic process, however, provides some disadvantages, such as, a huge production of wastewater from washing process of catalyst residues and non-reusability of the catalysts. In order to circumvent most of the economical and environmental drawbacks of homogeneous process, heterogeneous catalysts, this can be easily separated from reaction mixture by filtration. These catalysts are less corrosive and more environment-friendly. The objective of this work was to develop the effectivity of using waste of cockle (Clinocardium nuttalli) shell as a heterogeneous base catalyst for the biodiesel production. The catalysts were prepared by simple calcination methods, at temperatures of 600, 700, 900 oC, and without calcination. Calcined catalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM) technique. Transesterification process of Calophyllum inophyllum L.oil and o methanol were carried out under bath reactor over the cockle shellcatalysts to produce biodiesel. The XRD patterns depicted that CaCO3 was successfully converted into CaO. SEM recorded demonstrates that the particle catalyst become smaller after heating. The highest activity was found at calcined catalyst of 900 oC, with the yield of biodiesel reaching 87.4% during 3 hours. The solid catalyst from waste cockle shell was proven to be durable for the transesterification of edible oil.

ABSTRAK

Biodiesel, sebagai sumber energi potensial telah menarik perhatian dalam beberapa tahun terakhir, karena dapat diproduksi dari sumber terbaharukan dan menghasilkan polutan yang rendah. Secara konvensional, biodiesel diproduksi melalui transesterifikasi minyak nabati menggunakan katalis homogen, yaitu: KOH, NaOH, dan H2SO4. Proses katalitik homogen memiliki beberapa kekurangan, seperti: banyak mengeluarkan air buangan dari pencucian residu katalis dan tidak dapat digunakan kembali. Untuk mengatasi kekurangan penggunaan katalis homogen baik secara ekonomi maupun lingkungan ditempuh dengan mengembangkan katalis heterogen atau katalis padat, yang dapat dengan mudah dipisahkan dari campuran reaksi secara filtrasi. Katalis ini juga rendah korosi dan lebih ramah lingkungan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui efektivitas penggunaan abu kulit kerang yang mengandung CaO (kalsium oksida) sebagai katalis heterogen terhadap rendemen biodiesel. Bahan baku untuk pembuatan biodiesel adalah minyak nyamplung. Katalis disiapkan dengan metode kalsinasi sederhana pada temperatur: 600, 700, 900 oC, dan tanpa kalsinasi. Setelah kalsinasi, katalis dikarakterisasi denganmetode X-ray Diffraction (XRD) dan Scanning Electron Microscopy (SEM). Reaksi transesterifikasi minyak nyamplung dengan metanol dilangsungkan di dalam reaktor berpengaduk menggunakan katalis padat dari kulit kerang. Dari pola XRD mengindikasikan bahwa CaCO3 terkonversi dari kulit kerang sempurna menjadi CaO ketika kulit kerang dikalsinasi pada suhu 900 oC. Hasil rekaman SEM diperoleh ukuran partikel katalis setelah dipijar menjadi kecil. Aktivitas katalis tertinggi diperoleh pada penggunaan abu kulit kerang yang dikalsinasi pada suhu 900 oC. Rendemenmetil ester tertinggi mencapai 87,4% setelah 3 jam reaksi. Katalis abu kulit kerang telah terbukti dapat digunakan untuk reaksi transesterifikasi minyak nabati menjadi biodiesel.