Pemanfaatan Serat Sabut Kelapa sebagai Katalis Heterogen untuk Produksi Biodiesel dari Minyak Curah melalui Transesterifikasi dengan Microwave

Abstract

Ketergantungan terhadap bahan bakar fosil mendorong pengembangan energi terbarukan, salah satunya biodiesel dari minyak curah menggunakan katalis heterogen berbasis limbah biomassa. Penelitian ini bertujuan menganalisis pengaruh variasi rasio molar metanol terhadap minyak curah (3:1, 6:1, dan 9:1) serta waktu reaksi transesterifikasi (10, 15, 20, 25, dan 30 menit) terhadap mutu biodiesel, serta mengkaji potensi serat sabut kelapa sebagai katalis heterogen melalui transesterifikasi dengan microwave. Katalis disiapkan melalui kalsinasi pada suhu 600°C selama 4 jam dan impregnasi larutan KOH 10%. Karakterisasi katalis dilakukan menggunakan FTIR, SEM, SEM-EDX, BET, dan XRD. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa impregnasi KOH berhasil memodifikasi permukaan abu secara kimiawi, meningkatkan gugus O–H aktif, kandungan kalium hingga 11,87%, serta membentuk fasa K2O dan K2CO3 baru yang berperan sebagai situs basa aktif. Rendemen biodiesel tertinggi sebesar 88,16% diperoleh pada rasio 6:1 dengan waktu 15 menit. Seluruh sampel memenuhi standar SNI 7182:2024 untuk parameter angka asam (0,27–0,37 mg-KOH/g) dan kadar metil ester (97,08–98,63%), sementara parameter massa jenis dan gliserol total sebagian besar belum memenuhi standar. Perlakuan terbaik berdasarkan metode indeks efektivitas De Garmo adalah rasio 9:1 dengan waktu 15 menit (Total NH = 0,795).

Dependence on fossil fuels has driven the development of renewable energy, including biodiesel from bulk cooking oil using biomass-derived heterogeneous catalysts. This study aimed to analyze the effect of methanol-to-oil molar ratio (3:1, 6:1, and 9:1) and transesterification reaction time (10, 15, 20, 25, and 30 minutes) on biodiesel quality, and to evaluate the potential of coconut coir fiber as a heterogeneous catalyst in transesterification using microwave. The catalyst was prepared through calcination at 600°C for 4 hours followed by impregnation with 10% KOH solution. Catalyst characterization was performed using FTIR, SEM, SEM-EDX, BET, and XRD analyses. Results showed that KOH impregnation successfully modified the ash surface chemically, increasing active O–H groups, potassium content up to 11.87%, and forming new K2O and K2CO3 phases as basic active sites. The highest biodiesel yield of 88.16% was obtained at a 6:1 ratio with 15 minutes reaction time. All samples met SNI 7182:2024 standards for acid number (0.27–0.37 mg-KOH/g) and methyl ester content (97,08–98,63%), while density and total glycerol mostly did not meet the standard. The best treatment identified by the De Garmo effectiveness index method was a 9:1 ratio with 15 minutes reaction time (Total NH = 0.795).