Esterifikasi Bio-oil dengan Menggunakan Etanol dan Katalis Asam.

Abstract

Bio-oil adalah salah satu energi terbarukan yang menjanjikan dimana bahan baku bersumber dari limbah hasil pertanian dan limbah industri. Terdapat dua metode untuk menghasilkan bio-oil yaitu menggunakan fast pyrolisis dan hydrothermal liquefaction. Fast pyrolisis dirancang untuk memaksimalkan bio-oil sesuai dengan laju pemanasan yang digunakan. Bio-oil biasanya berwarna hitam dan memiliki bau berasap khas, komponen bio-oil terdiri dari air, asam, alkohol, aldehid, keton, karbohidrat, ekstraktif, dan lignin yang terdegradasi. Produksi bio-oil dari hasil pertanian/limbah biasa disebut biomassa, membuat bio-oil sangat baik dikembangkan di indonesia karena potensi biomassa yang melimpah. Namun, ada banyak kendala bio-oil untuk diterapkan sebagai calon energi terbarukan. Kandungan air yang tinggi dalam bio-oil mempengaruhi nilai pemanasan dan viskositas, sedangkan keasaman tinggi menyebabkan bio-oil menjadi sangat korosif dan tidak stabil. Terdapat beberapa metode untuk meningkatkan kualitas bio-oil menjadi lebih baik diantaranya hydro- cracking, supercritical fluids (SCFs), proses esterifikasi, dan emulsification. Esterifikasi adalah metode pilihan yang jelas untuk mengubah asam organik reaktif dalam bio-oil menjadi ester yang lebih stabil. Kondisi reaksi untuk esterifikasi dalam bio-oil, yaitu adanya katalis asam dalam campuran kompleks bio-oil dan alkohol, juga sesuai/kondusif untuk banyak reaksi lainnya. Esterfikasi adalah suatu proses pemanasan yang melibatkan katalis asam (acid catalysts) yang dicampurkan pelarut polar. Proses ini berlangsung pada suhu 55oC – 60oC dalam waktu 1-4 jam. Penambahan pelarut polar (polar solvent) seperti metanol, etanol, dan fulfural untuk menghomogenkan serta mengurangi viskositas dari bio-oil. Reaksi kimia antara bio-oil dan metanol/etanol pada proses esterifikasi selain bertujuan untuk mengurangi visikositas, mengurangi tingkat keasaman, meningkatkan volatilitas, meningkatkan heating value, dan juga lebih baik dalam pencampuran dengan bahan bakar diesel. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh jenis dan konsentrasi katalis terhadap esterifikasi bio-oil dan mendapatkan hasil analisis esterifikasi bio-oil sesuai standar. Dalam penelitian esterifikasi bio-oil dengan etanol dan katalis asam menggunakan Rancangan Acak Lengkap dengan 2 faktor adalah jenis katalis (asam sulfat, asam klorida, asam sitrat) dan konsentrasi katalis adalah (1%, 3%, 5%). Berdasarkan hasil pengamatan esterifikasi bio-oil dengan menggunakan asam sulfat (H2SO4) lebih baik dari asam klorida (HCl) dan asam sitrat (C6H8O7). Konsentrasi katalis H2SO4 untuk proses esterfikasi adalah H2SO4: 1%. Hasilnya menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi katalis semakin tinggi nilai kadar air, viskositas kinematik, densitas, kadar abu, dan bilangan asam serta mengurangi nilai kalor. Katalis H2SO4 dengan konsentrasi 1% menunjukan karakteristik bio-oil yang sesuai standar yang berlaku.