Produksi Biodiesel Minyak Jelantah Terkatalisis Makroalga Sargassum sp. dan Tandan Kosong Kelapa Sawit Menggunakan Metanol Subkritis

Abstract

Ketergantungan dunia terhadap bahan bakar fosil menimbulkan tantangan serius, seperti kelangkaan sumber daya, pencemaran lingkungan, dan peningkatan emisi gas rumah kaca. Oleh karena itu, biodiesel sebagai energi terbarukan berbasis biomassa menjadi alternatif yang potensial. Penelitian ini bertujuan mengoptimalkan produksi biodiesel berbahan baku minyak jelantah menggunakan katalis heterogen berbasis Sargassum sp. dan Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS), serta membandingkan kinerja kedua katalis tersebut. Metode yang digunakan melibatkan proses transesterifikasi dengan metode metanol subkritis, dengan variasi suhu reaksi (160, 180, dan 200 °C) dan rasio molar metanol:minyak (5:1, 10:1, 15:1, dan 20:1). Pengujian katalis dilakukan untuk mengetahui kualitas katalis yang mencakup analisis FTIR, XRD, SEM, dan BET. Kualitas biodiesel dievaluasi berdasarkan rendemen, densitas, angka asam, dan kadar metil ester, yang kemudian dibandingkan dengan SNI 7182:2015. Hasil pengujian metode De Garmo menunjukkan bahwa kondisi optimal biodiesel berbasis Sargassum sp. diperoleh pada kondisi suhu 200 °C dengan rasio molar 5:1. Sementara biodiesel berbasis TKKS menunjukkan performa perlakuan terbaik pada suhu 200 °C dengan rasio molar 15:1. Secara keseluruhan, katalis TKKS menghasilkan rendemen lebih tinggi densitas yang sesuai standar, dan kadar metil ester yang tinggi. Sementara katalis Sargassum sp. menunjukkan kandungan angka asam yang lebih rendah. Temuan ini menunjukkan bahwa TKKS lebih unggul dalam kuantitas dan kestabilan fisik, sedangkan Sargassum sp. lebih unggul dalam kualitas kimia biodiesel.

The world's reliance on fossil fuels has led to various challenges, including resource scarcity, environmental issues, and increased greenhouse gas emissions. Therefore, biodiesel, as a renewable energy derived from biomass, becomes a promising alternative. This study aims to optimize biodiesel production from used cooking oil using heterogeneous catalysts based on Sargassum sp. and Empty Fruit Bunches (EFB), as well as to compare the performance of both catalysts. The method employed involves a transesterification process using a subcritical methanol approach, with variations in reaction temperatures (160, 180, and 200 °C) and methanol-to-oil molar ratios (5:1, 10:1, 15:1, and 20:1). Catalyst quality was evaluated through FTIR, XRD, SEM, and BET analyses. Biodiesel quality was assessed based on yield, density, acid number, and methyl ester content, and then compared to the Indonesian National Standard (SNI) 7182:2015. The De Garmo method test results indicated that the optimal condition for biodiesel production using Sargassum sp. catalyst was achieved at a temperature of 200 °C with a 5:1 methanol-to-oil molar ratio. Meanwhile, the best performance for biodiesel using EFB catalyst was obtained at a temperature of 200 °C with a 15:1 methanol-to-oil molar ratio. Overall, the EFB catalyst produced a higher yield, density within the standard range, and a high methyl ester content. In contrast, the Sargassum sp. catalyst resulted in a lower acid number. These findings indicate that EFB is superior in terms of quantity and physical stability, while Sargassum sp. excels in the chemical quality of biodiesel.