Utilization of glycerol by product of jatropha biodiesel production as coal dust suppressant component

Abstract

Jatropha curcass L oil based biodiesel industry development was not longer established due to its low added value, especially, after the world oil price stabilized. One of the possible efforts to increase the added value of Jatropha biodiesel industry products is the utilization of glycerol (by product) of Jatropha biodiesel production as high valued economic products. Glycerol can be developed as a component of Coal Dust Suppressant (CDS) formula which is necessary to prevent coal dust air pollution. Coal dust is an aggregate that caused serious health and environmental problems. In general, this study aimed to obtain alternative utilization of glycerol byproduct of biodiesel production production as a valuable and high valued economic product. Specifically, this research was designed to obtain the concentration of glycerol by product of jatropha biodiesel industry in CDS formula, to determine the durability performance of CDS formula to the increased dilution, and also to obtain financial feasibility analysis of CDS based industry. The result shows that as the glycerol addition increased, the density of the formula increased, while the value of pH and viscosity is decreased. Even though, using 95% level of confidence, statistical analysis stated that those effects of glycerol addition on whole of analyzed properties were not significant. Evaporation Rate (ER) and Dustiness Index (DI) analysis show that the best formula was the one with 15% of glycerol. Resulted CDS formula has a fairly good durability performance in 50 – 100 times dilution. Statistical analysis at 95% confidence level indicates that the increase in dilution did not significantly affect the performance of CDS formula. Compared with commercial CDS formula, the resulted CDS formula has better performance with ER value of 0.43 g ev / g dust and DI value of 0.07% while the ER value of commercial CDS formula was 0.48 g ev / g dust and the DI value of 0.09%. Financial analyses indicate that the CDS industry with the capacity of 50 ton per year was feasible to be develop. Parameters that being the investment feasibility indicator were positive NPV (Net Present Value) IDR 283,831,000,-, IRR (Internal Rate of Return) higher than 10% (21.49%), Pay Back Period (PBP) on the year of 7.2, Net B/C higher than 1 (2.04), average of Return on Investment (ROI) 57.29% and Return on Equity (ROE) 117.01%.

Perkembangan industri biodiesel dari minyak jarak pagar tidak berlangsung lama karena masih rendahnya nilai tambah biodiesel dan produk turunan lainnya, apalagi setelah harga minyak bumi kembali stabil. Salah satu upaya peningkatan nilai tambah produk industri biodiesel jarak pagar adalah pemanfaatan gliserol hasil samping produksi biodiesel sebagai produk yang bernilai ekonomis yang tinggi. Gliserol dapat dikembangkan sebagai komponen di dalam formula Coal Dust Suppressant (CDS) yang diperlukan untuk mencegah terjadinya pencemaran udara oleh debu batubara. Debu batubara merupakan penyebab timbulnya permasalahan kesehatan dan lingkungan. Secara umum penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan alternatif pemanfaatan gliserol hasil samping proses produksi biodiesel jarak pagar menjadi suatu produk yang memiliki manfaat dan nilai ekonomis tinggi. Adapun beberapa tujuan khusus dilaksanakannya penelitian ini adalah untuk mendapatkan konsentrasi gliserol hasil samping produksi biodiesel jarak pagar pada formula CDS, mendapatkan informasi ketahanan kinerja formula CDS terhadap peningkatan pengenceran, serta untuk mendapatkan informasi kelayakan finansial pendirian industri CDS. Hasil penelitian menunjukkan bahwa seiring dengan meningkatnya penambahan gliserol, terjadi kenaikan nilai densitas formula CDS serta penurunan nilai pH dan viskositas formula. Walaupun demikian, dengan menggunakan tingkat kepercayaan 95%, pengaruh penambahan gliserol tersebut tidak signifikan terhadap seluruh sifat fisikokimia yang dianalisis. Analisis kinerja formula CDS melalui pengukuran Evaporation Rate (ER) dan Dustiness Index (DI) menunjukkan bahwa formula yang memiliki kinerja terbaik merupakan formula dengan konsentrasi gliserol 15%. Formula CDS yang dihasilkan memiliki ketahanan yang cukup baik terhadap peningkatan pengenceran. Hasil analisis statistik pada tingkat kepercayaan 95% menunjukkan bahwa peningkatan pengenceran tidak berpengaruh nyata terhadap kinerja formula CDS. Dibandingkan dengan formula CDS komersial, formula CDS hasil penelitian memiliki kinerja yang lebih baik dengan nilai ER 0,43 g ev / g debu dan nilai DI 0,07 % sedangkan formula CDS komersial memiliki nilai ER 0,48 g ev/ g debu dan nilai DI 0,09 %. Analisis finansial menunjukkan bahwa industri formula CDS kapasitas 50 ton per tahun layak untuk didirikan. Parameter-parameter yang menjadi indikator kelayakan investasi adalah NPV (Net Present Value) positif Rp 283.831.000,-, IRR (Internal Rate of Return) lebih besar dari 10% yaitu 21,49%, Pay Back Period (PBP) pada tahun ke 7,2, Net B/C lebih besar dari 1 yaitu 2,04, rata-rata Return on Investment (ROI) 57,29% dan rata-rata Return on Equity (ROE) 117,01%