Pirolisis Campuran Biji Jarak Dan Biji Kapuk Dengan Katalis Zeolit Menjadi Syngas Dan Biochar
DOI:
https://doi.org/10.31851/redoks.v9i2.16418Keywords:
Biji Jarak, Biji Kapuk, Katalis Zeolit Alam, PirolisisAbstract
Sumber energi terbarukan yang ramah lingkungan dapat berasal dari biji jarak dan biji kapuk, dimana nilai kalor masing-masing sebesar 8498 kal/gr dan 5758 kal/gr. Dalam hal ini, dilakukan penelitian dengan metode pirolisis yang bertujuan untuk menentukan pengaruh penggunaan jumlah katalis serta perbedaan rasio bahan baku biji jarak dan biji kapuk terhadap syngas untuk dilakukan perbandingan penelitian ini dengan penelitian sejenis dan biochar dengan mengacu pada standar mutu SNI 1683:2021. Metode yang digunakan dalam penelitian ini berupa metode eksperimental dari variabel bebas dan terikat yang tergolong kedalam data primer. Variabel bebas diantaranya variasi rasio biji jarak dan biji kapuk serta jumlah katalis zeolit, sedangkan variabel terikat yaitu massa bahan baku dan temperatur operasi. Sementara itu, data sekunder diperoleh dari hasil penelusuran kepustakaan. Produk syngas yang diperoleh dianalisis komposisi syngas dengan multi gas detector analyzer, sedangkan pada produk biochar dilakukan analisis proksimat dan nilai kalor. Pada penelitian ini diketahui bahwa, perbedaan rasio bahan baku serta peningkatan jumlah katalis dari 3% menjadi 5% berpengaruh terhadap produk hasil pirolisis. Pada produk biochar, diperoleh nilai kalor tertinggi sebesar 6513,46 kal/gr di variasi komposisi 50% biji jarak, 50% biji kapuk, dan 5% katalis. Hasil tersebut telah memenuhi standar arang kayu SNI 1683:2021. Pada syngas, diperoleh persentase CH4 tertinggi di variasi komposisi 75% biji jarak, 25% biji kapuk, dan 5% katalis yaitu 45%.
References
Adrian, M. M., Purnomo, E. P., Enrici, A., & Khairunnisa, T. (2023). Energy transition towards renewable energy in Indonesia. Heritage and Sustainable Development, 5(1), 107–118. https://doi.org/10.37868/hsd.v5i1.108
Aktawan, A., & Maryudi. (2018). Produksi Bahan Bakar Gas dari Gasifikasi Limbah Kayu Sengon. 10–16.
Amalina, F., Syukor, A., Razak, A., Krishnan, S., Sulaiman, H., Zularisam, A. W., & Nasrullah, M. (2022). Journal of Hazardous Materials Advances Biochar production techniques utilizing biomass waste-derived materials and environmental applications – A review. Journal of Hazardous Materials Advances, 7(July), 100134. https://doi.org/10.1016/j.hazadv.2022.100134
Anggono, Y. P., Ilminnafik, N., Adib Rosyadi, A., & Jatisukamto, G. (2020). Pengaruh katalis zeolit alam pada pirolisis plastik polyethylene terephthalate dan polypropylene. Jurnal Energi Dan Manufaktur, 13(1), 22. https://doi.org/10.24843/jem.2020.v13.i01.p04
Balogh, J. M., & Mizik, T. (2023). Global Impacts of Climate Policy and Trade Agreements on Greenhouse Gas Emissions. Agriculture (Switzerland), 13(2). https://doi.org/10.3390/agriculture13020424
Bani, G. A. (2023). Pemanfaatan Zeolit Alam Ende Sebagai Katalis dalam Pirolisis Polietilena dari Sampah Plastik. Jurnal Riset Kimia, 14(2), 178–187. https://doi.org/10.25077/jrk.v14i2.607
Bansal, P., Choudhary, S., Taneja, T., Sangwan, S., Gupta, B., Goyal, S., Kumar, R., & Sharma, P. (2016). We are IntechOpen , the world ’ s leading publisher of Open Access books Built by scientists , for scientists TOP 1 %. Intech, i(tourism), 15. https://www.intechopen.com/books/advanced-biometric-technologies/liveness-detection-in-biometrics
Briyartendra, E. I., & Widayat, W. (2019). Pengaruh Ukuran Partikel Dan Tekanan Kompaksi Terhadap Karakteristik Briket Kayu Jati. Jurnal Inovasi Mesin, 1(2), 18–29. https://doi.org/10.15294/jim.v1i2.40242
Budianto, A., Kusdarini, E., Amrullah, N. H., & Aidawiyah, A. (2016). KELAPA SAWIT SEBAGAI BASIS INDONESIA PENGHASIL UTAMA BIOFUEL DAN KARBON AKTIF. 0, 1–23.
Candra Kumara, D., Wijayanti, W., & Widhiyanuriyawan, D. (2015). Pengaruh Penggunaan Katalis (Zeolit) Terhadap Kinetic Rate Tar Hasil Pirolisis Serbuk Kayu Mahoni (Switenia Macrophylla). Jurnal Rekayasa Mesin, 6(1), 19–25. https://doi.org/10.21776/ub.jrm.2015.006.01.3
Chen, X., Gao, X., & Wu, H. (2022). Characterization of Ashes from Co-Firing Biochar with Coal under Pulverized-Fuel Conditions. ACS Engineering Au, 2(5), 397–405. https://doi.org/10.1021/acsengineeringau.2c00012
Dongoran, J., Sulistiawati, P., Simangunsong, S. Y., Paksi, P. G. R., & Pasaribu, M. H. (2021). Perkembangan Zeolit Sebagai Katalis Alam Potensial. Jurnal Jejaring Matematika Dan Sains, 3(2), 28–39.
Doti, B., Nyaanga, D., Nyakach, S., & Nyaanga, J. (2022). Effect of Selected Pyrolysis Parameters on the Production and Quality of Biochar and Pyroligneous Acid From Biomass. Journal of Engineering in Agriculture and the Environment, 8(2), 23. https://doi.org/10.37017/jeae.v8i2.85
Eke, J., Onwudili, J. A., & Bridgwater, A. V. (2020). Influence of Moisture Contents on the Fast Pyrolysis of Trommel Fines in a Bubbling Fluidized Bed Reactor. Waste and Biomass Valorization, 11(7), 3711–3722. https://doi.org/10.1007/s12649-018-00560-2
Fachrizal, N., Heruhadi, B., Mustafa, R., Sumarsono, M., & Pranoto, S. (2008). Pembuatan Arang Briket Ampas. Jurnal Ilmu Teknologi Energi, 1(7), 24–36.
Gift, M. D. M., Verma, S., Prasad, K., & Prasad, R. (2022). Journal of Nanomaterials - 2022 - Gift - Green Catalytic Pyrolysis An Eco‐Friendly Route for the Production of Fuels and.pdf. Nanomaterials.
Hagemann, N., Conte, P., Leifeld, J., Giger, R., Bucheli, T. D., Schmidt, H.-P., & Grafmüller, J. (2023). Impact of biomass ash content on biochar carbon speciation and stability. EGU General Assembly Conference Abstracts, EGU-17040.
Harlivia, R., Tahdid, T., & A., S. E. (2022). Pengaruh Persen Katalis Zeolit Alam Terhadap Yield Bahan Bakar Cair Proses Pirolisis dari Limbah Plastik Polypropylene. Jurnal Pendidikan Dan Teknologi Indonesia, 2(11), 453–459. https://doi.org/10.52436/1.jpti.241
Hasibuan, R., & Pardede, H. M. (2023). Pengaruh Suhu dan Waktu Pirolisis terhadap Karakteristik Arang dari Tempurung Kelapa. Jurnal Teknik Kimia USU, 12(1), 46–53. https://doi.org/10.32734/jtk.v12i1.8534
Herlambang, S., Santoso, A. Z., Gomareuzzaman, M., & Wibowo, A. W. A. (2020). Biochar salah satu alternatif untuk perbaikan lahan dan lingkungan. http://eprints.upnyk.ac.id/28261/%0Ahttp://eprints.upnyk.ac.id/28261/1/Buku Ajar Biochar _susila herlambang.pdf
Herlambang, S., Yudhiantoro, D., Gomareuzzaman, M., & Lestari, I. (2019). Buku Ajar Biochar Amandemen Tanah Dan Mitigasi Lingkungan. Lembaga Penelitian Dan Pengabdian Kepada Masyarakat UPN Veteran Yogyakarta, 88.
Herrera, K., Morales, L. F., Tarazona, N. A., Aguado, R., & Saldarriaga, J. F. (2022). Use of Biochar from Rice Husk Pyrolysis: Part A: Recovery as an Adsorbent in the Removal of Emerging Compounds. ACS Omega, 7(9), 7625–7637. https://doi.org/10.1021/acsomega.1c06147
Huseini, F., Solihin, & Pramusanto. (2018). Kajian Kualitas Batubara Berdasarkan Analisis Proksimat, Total Sulfur dan Nilai Kalor Untuk Pembakaran Bahan Baku Semen di PT Semen Padang Kelurahan Batu Gadang, Kecamatan Lubuk Kilangan, Kota Padang Provinsi Sumatera Barat. Prosiding Teknik Pertambangan, 4(2), 668–677.
Husna, L. Al, & Syarif, A. (2023). Analisis Komposisi Syngas Co-Pirolisis Batubara dan Tandan Kosong Kelapa Sawit Berdasarkan Variasi Komposisi Bahan Baku. Jurnal Pendidikan Tambusai, 7, 21077–21081.
I, Yu, C., Chen, R., Li, J. J., Li, J. J., Drahansky, M., Paridah, M. ., Moradbak, A., Mohamed, A. ., Owolabi, FolaLi, H. abdulwahab taiwo, Asniza, M., Abdul Khalid, S. H. ., Sharma, T., Dohare, N., Kumari, M., Singh, U. K., Khan, A. B., Borse, M. S., Patel, R., … Reading, F. (2012). We are IntechOpen , the world ’ s leading publisher of Open Access books Built by scientists , for scientists TOP 1 %. Intech, i(tourism), 13. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2011.12.014
Iskandar, T., & Rofiatin, U. (2017). Biochar Characteristics Based on Biomass Type and Pyrolysis Process Parameters Biochar Characteristics Based on Biomass Type and Pyrolysis Process Parameters. Jurnal Teknik Kimia, 12(1), 28–34.
Iswanto, T., Rahmawati, Y., Susianto, & Rifa’i Muhammad. (2021). Desain Pabrik Synthetic Gas (Syngas) dari GasifikasiBatu Bara Kualitas Rendah sebagai Pasokan GasPT. Pupuk Sriwidjaja. Jurnal Teknik Its, 4(2), 2–5.
Karlina, D., Fatoni, F. C., Hidayatullah, F., Akil, E., Manggala, A., & Ridwan, K. . (2022). Biopelet dari Eceng Gondok, Sekam, Dedak, Serbuk Gergaji dan Tongkol Jagung Ditinjau dari Komposisi Terhadap Kualitas Biopelet. Jurnal Pendidikan Dan Teknologi Indonesia, 2(2), 583–588. https://doi.org/10.52436/1.jpti.135
Khaledi, S., Delbari, M., Galavi, H., Bagheri, H., & Chari, M. M. (2023). Effects of biochar particle size, biochar application rate, and moisture content on thermal properties of an unsaturated sandy loam soil. Soil and Tillage Research, 226(October 2022), 105579. https://doi.org/10.1016/j.still.2022.105579
Khasanah, U., Ladini, T., Rusnadi, I., & Yunanto, I. (2023). Pirolisis Biji Karet Sebagai Energi Alternatif Berdasarkan Pengaruh Temperatur dan Jumlah Katalis Zeolit. Jurnal Pendidikan Tambusai, 7(3), 21852–21860.
Kumar, R., & Strezov, V. (2021). Thermochemical production of bio-oil : A review of downstream processing technologies for bio-oil upgrading , production of hydrogen and high value-added products Oil in Water. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 135(July 2020), 110152. https://doi.org/10.1016/j.rser.2020.110152
Lestari, S. P., Aswan, A., Effendy, S., Febriana, I., S, S. E. R., Safitri, W., & Shaskia, B. A. (2020). Katalis Zeolit dengan Metode Pirolisis Liquid Fuel Production from Beef Tallow using the Zeolite Catalyst with Pyrolisis Method. Jurnal Kinetika, 11(02), 1–9.
Liu, C., Ren, L., Yan, B., Luo, L., Zhang, J., & Kumar, M. (2021). Bioresource Technology Electron transfer and mechanism of energy production among syntrophic bacteria during acidogenic fermentation : A review. Bioresource Technology, 323(December 2020), 124637. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2020.124637
Mirzayanti, Y. W., Udyani, K., Cahyaningsih, R., & Darmawan, M. P. (2022). KONVERSI MINYAK BIJI KAPUK MENJADI BIODIESEL MENGGUNAKAN KATALIS CaO/HTC. Rekayasa Mesin, 13(3), 443–450.
Miskolczi, N., & Eller, Z. (2020). Pyrolysis-gasi fi cation of wastes plastics for syngas production using metal modi fi ed zeolite catalysts under different ratio of nitrogen / oxygen. Journal of Cleaner Production, 271, 122186. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.122186
Mokodompit, M. (2012). Pengujian Karakteristik Briket ( Kadar Abu, Volatile Matter, Laju Pembakaran) Berbahan Dasar Limbah Bambu Dengan Menggunakan Perekat Limbah Nasi. Universitas Islam Indonesia, 5, 1–14.
Muzyka, R., Sobek, S., Dudziak, M., Ouadi, M., & Sajdak, M. (2023). A Comparative Analysis of Waste Biomass Pyrolysis in Py-GC-MS and Fixed-Bed Reactors. Energies, 16(8), 1–15. https://doi.org/10.3390/en16083528
Narega, S. O., Ysf, R. A., Aswan, A., Fatria, Erlinawati, & Hilwatullisan. (2022). Produksi Syngas Dari Proses Gasifikasi Biomassa Menggunakan Downdraft Gasifier Sebagai Gas Bakar Pada Motor Bakar Empat Tak Production Syngas from Biomass Gasification Process Using Downdraft Gasifier As Fuel Gas In Four Stock Combustion Motors. 2(11), 469–474.
Pavel, I., Rădoi, R. I., Matache, G., Popescu, A. M. C., & Pavel, K. (2023). Experimental Research to Increase the Combustion Efficiency in the Top-Lit Updraft Principle Based Gasifier. Energies, 16(4). https://doi.org/10.3390/en16041912
Pratiwi, D. (2015). Pengaruh Penggunaan Katalis Zeolit Alam Dalam Pirolisis Limbah Plastik Jenis HDPE menjadi Bahan Bakar Cair Setara Bensin. Seminar Nasional Sains Dan Teknologi Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Jakarta, November, 1–5.
Putra, A. A. (2017). Efek Katalis Alam Dalam Proses Pirolisis Non Jurusan Teknik Mesin. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lampung.
Rabie, A. M., Mohammed, E. A., & Negm, N. A. (2020). Feasibility of modi fi ed bentonite as acidic heterogeneous catalyst in low temperature catalytic cracking process of biofuel production from nonedible vegetable oils. 254(2018), 260–266.
Rahman, A., Aziz, R., Indrawati, A., & Usman, M. (2020). Pemanfaatan beberapa jenis arang aktif sebagai bahan absorben logam berat cadmium (Cd) pada tanah sedimen drainase kota medan sebagai media tanam. Jurnal Agroteknologi Dan Ilmu Pertanian, 1(1), 42–54.
Rahmi, E., Marlina, M., Fahmi, R., Yamani, S. Z., & Mariana, M. (2023). EFEKTIFITAS PENGGUNAAN HUMIC SUBSTANCE DENGAN CARRIER ZEOLIT DAN BIOCHAR TERHADAP PENINGKATAN PERTUMBUHAN TANAMAN JAGUNG (Zea Mays). Jurnal Agrotek Tropika, 11(4), 731. https://doi.org/10.23960/jat.v11i4.7889
Ramadha, N. S., Azizah, R. R. N., & Mufid, M. (2023). Pengaruh Waktu Dan Suhu Pirolisis Terhadap Mutu Briket Dari Limbah Padat Gondorukem. DISTILAT: Jurnal Teknologi Separasi, 9(4), 352–361. https://doi.org/10.33795/distilat.v9i4.4180
Rasul, & Tanggasari, D. (2024). Uji karakteristik briket kulit biji jarak pagar (jatropha curcas l) dan batok kelapa (cocos nucifera) dengan perekat tepung kanji. 3(5), 1–23.
Ridhuan, K., & Suranto, J. (2019). Perbandingan pembakaran pirolisis dan karbonisasi pada biomassa kulit durian terhadap nilai kalori. 5(1), 50–56.
Rosyadi, I., Caturwati, N. K., & Fauzi, A. (2021). Effect Of Water Content On Characteristics Fuel From The Municipal Solid Waste Through The Pyrolysis Process. R.E.M. (Rekayasa Energi Manufaktur) Jurnal, 5(2), 9–16. https://doi.org/10.21070/r.e.m.v5i2.974
Rosyadi, I., Wahyudi, H., Satria, D., Yusvardi, Y., & ... (2018). Analisis Hasil Pyrolisis Pada Limbah Biomassa Tongkol Jagung Dengan Kayu Akasia. Prosiding …, 229–234. https://ejournal.itn.ac.id/index.php/seniati/article/download/788/711
Sa`diyah, K., & Juliastuti, S. R. (2017). Pengaruh Jumlah Katalis Zeolit Alam Pada Produk Proses Pirolisis Limbah Jurnal Bahan Alam Terbarukan Pengaruh Jumlah Katalis Zeolit Alam Pada Produk Proses Pirolisis Limbah. Bahan Alam Terbarukan, 2(January 2015). https://doi.org/10.15294/jbat.v4i2.4171
Sajjad, M., Liu, C., Nawaz, M., Tawab, A., Shen, X., Shen, B., & Aamer, M. (2021). Bioresource Technology Elucidating the pyrolysis reaction mechanism of Calotropis procera and analysis of pyrolysis products to evaluate its potential for bioenergy and chemicals. Bioresource Technology, 322(December 2020), 124545. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2020.124545
Satria, Y. A. (2017). STUDI PIROLISIS MINYAK BIJI JARAK KALIKI MENGGUNAKAN PREKURSOR ZEOLIT BERBASIS SILIKA SEKAM PADI SEBAGAI KATALIS. Occupational Medicine, 53(4), 130.
Shariff, A., Aziz, N. S. M., Ismail, N. I., & Abdullah, N. (2016). Corn cob as a potential feedstock for slow pyrolysis of biomass. Journal of Physical Science, 27(2), 123–137. https://doi.org/10.21315/jps2016.27.2.9
Suleman, N., & Paputungan, M. (2019). Esterifikasi dan Transesterifikasi Stearin Sawit untuk Pembuatan Biodiesel. 17(1), 66–77.
Susanti, A., Rusnadi, I., & Manggala, A. (2023). Pirolisis Tatal Kayu Karet sebagai Potensi Bahan Bakar Berdasarkan Analisis Temperatur dan Katalis Zeolit. Jurnal Pendidikan Tambusai, 7(3), 21067–21076.
Taraba, B., & Gřunděl, P. (2022). Combustion effectivity of high ash coal in adiabatic calorimeter. Paliva, 14(2), 97–100. https://doi.org/10.35933/paliva.2022.02.05
Tawalbeh, M., Al-othman, A., Salamah, T., Alkasrawi, M., Martis, R., & El-rub, Z. A. (2021). A critical review on metal-based catalysts used in the pyrolysis of lignocellulosic biomass materials. Journal of Environmental Management, 299(July), 113597. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2021.113597
Wahyuni, S., & Ningsih, P. (2016). PEMANFAATAN ARANG AKTIF BIJI KAPUK ( Ceiba pentandra L .) SEBAGAI ADSORBEN LOGAM TIMBAL ( Pb ) The Use of Activated Charcoal of Cotton Seeds ( Ceiba pentandra L .) as an Adsobent for Lead ( Pb ). 5(November), 191–196.
Wahyuningsih, S. (2015). Dekomposisi Karbohidrat Bungkil Biji Jarak Pagar Oleh Enzim Ekstarselluler Aspergillus niger. 1–65.
Wang, Y., Akbarzadeh, A., Chong, L., Du, J., & Tahir, N. (2022). Chemosphere Catalytic pyrolysis of lignocellulosic biomass for bio-oil production : A review. Chemosphere, 297(March), 134181. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.134181
Wijayanti, W. (2021). Efek Zeolit untuk Produksi Tar dan Char pada Pirolisis Rotary Kiln. Jurnal Rekayasa Mesin, 12(1), 51. https://doi.org/10.21776/ub.jrm.2021.012.01.6
Yildiz, G., Ronsse, F., Prins, W., Rosso-Vasic, M., Van Duren, R., & Janbroers, S. (2012). Catalytic fast pyrolysis of biomass. In Communications in agricultural and applied biological sciences (Vol. 77, Issue 1).
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2024 Syahputri Aprellia Syahputri, Irawan Rusnadi, Ida Febriana
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
