Struktur Katalis Zeolite KATALIS ZEOLITE

12 dan asam Lewis. Semakin tinggi keasaman katalis maka pembentukan hasil semakin cepat. Pembentukan asam Bronsted dan asam Lewis dapat dilihat pada gambar 2.4 dibawah ini : Gambar 2.4 Situs asam Bronsted dan Asam Lewis pada Zeolite [15] Salah satu katalis sintesis zeolite yaitu ZSM-5. ZSM-5 adalah rasio alkali SiO 2 Al 2 O 3 yang diperlakukan berbeda dengan zeolite alami. Struktur kristal dari jenis zeolit disusun dengan Si, Al, atau P serta logam transisi dan memiliki ukuran pori sebesar 10nm [23]. Dengan menggunakan Alkali sintesis ZSM-5 menghasilkan hasil yang lebih tinggi pada konversi minyak. Menyebabkan produk campuran memiliki minimal lebih dari tujuh puluh komponen yang terdiri dari hidrokarbon berat dan oksigenat dan studi GCMS telah mengidentifikasi bahwa terdapat senyawa alkana ringan, alkena, air, karbon dioksida, dan karbon monoksida pada cracking menggunakan katalis ZSM-5 [2,14,23]. 2.4 BIOF UEL B iofuel yaitu salah satu hasil cracking yang didefinisikan sebagai bahan bakar padat, cair, gas, hasil konversi dari material-material biologis. Ketersedia biofuel melimpah, sangat murah sehingga dapat diperbaharui dan ramah terhadap lingkungan. Biofuel ini bersifat biodegradable , tidak beracun dan biasanya menghasilkan sekitar 60 lebih sedikit karbon dioksida bersih CO 2 dan juga bebas dari sulfur dan nitrogen [14,28]. Sumber utama biofuel adalah etanol dan biodiesel, tanpa pasca perawatan lebih lanjut untuk memenuhi standar minyak bumi. Dibandingkan dengan bahan 13 bakar minyak bumi, bio-fuel cair biasanya menunjukkan nilai pH rendah, oksigen dan kadar air yang lebih tinggi, viskositas yang lebih tinggi dan kepadatan lebih tinggi. Oleh.karena itu, beberapa masalah dapat terjadi ketika digunakan dalam mesin, seperti korosi dan efisiensi pembakaran yang buruk. Pirolisis dengan catalytic cracking telah menjadi solusi, karena dua proses termokimia yang mengkonversi biomassa langsung ke biofuel cair, menggambarkan efisiensi energi lebih tinggi dari gabungan gasifikasiFischer Tropsch [9]. Biofuel memilki campuran oksigen dengan jumlah besar makromolekul, yang hampir melibatkan semua species, seperti ester, eter, Alde-Hydes , keton, fenol, asam organik, dan lain-lain. Untuk minyak pirolisis mentah, rata-rata komposisi yang terlibat 50 - 65 dari komponen organik, 15 - 30 air dan 20 dari fraksi koloid lignin [32]. Untuk mengetahui hasil yang didapat dari proses catalytic cracking dapat dilihat dari besarnya yield OLP dan konversi dengan rumus dibawah ini: Yield P t [5] dimana, desired product = produk yang diinginkan kg massa umpan = massa umpam yang direaksikan kg Hasil dari catalytic cracking berupa Organic Liquid Product OLP yaitu campuran dari Biofuel fraksi gasoline , kerosene dan diesel yang dapat dilihat padatabel 2.3. Tabel 2.3 Komponen Biofuel , Suhu dan Ikatan Karbon Hasil Destilasi [9,29] No. Fraksi Suhu destilasi o C Ikatan karbon 1 Gasoline 60-120 C 7 -C 11 2 Kerosene 120-180 C 12 -C 16 3 Diesel 180-200 C 17 -C 22 Produk biofuel dipengaruhi oleh suhu, seperti produk diesel pada suhu rendah diperoleh yield yang lebih besar [17]. Salah satu komponen biofuel yaitu light alkena yang mengalami reaksi oligomerisasi untuk menghasilkan campuran alkena berat dan alkana yang spesifik yang ada dalam fraksi bensin, diesel dan minyak tanah. Hidrokarbon aromatik diproduksi dari reaksi aromatisasi, alkilasi 14 dan isomerisasi olefin berat dan parafin. Padatan juga diproduksi dalam jumlah yang cukup pada kondensasi langsung minyak sawit dan polimerisasi aromatik [2,18]. 2.5 ORGANIC LIQUID PRODUCT Organic Liquid Product OLP adalah produk cair dari proses catalytic cracking yang mengandung komponen organik yang berbeda yang dapat diklasifikasikan dalam beberapa kelompok yaitu asam organik, aldehid, parafin, olefin rantai pendek, hidrokarbon aromatik dan aromatik siklik. Dalam mengidentifikasi OLP, maka diperlukan analisa komponen menggunakan gas kromatografi GC. Cracking biomassa menghasilkan produk sludge , padat dan cair, yang kualitatif dan kuantitatif dianalisis menggunakan GC-MS untuk mengetahui senyawa dengan molekul rendah [30]. Kromatografi gas GC adalah metode yang umum digunakan untuk menganalisis gas yang dihasilkan dari berbagai proses kimia. Misalnya, Torrefaction adalah metode untuk perlakuan awal biomassa agar membuatnya lebih cocok dalam aplikasi bioenergi yang menggunakan GC untuk mengkarakterisasi produk terbentuk selama proses tersebut [31]. GC dengan spektroskopi massa digunakan untuk hasil yang terkondensasi dan gas tidak terkondensasi. Konfigurasi GC memiliki peran penting dalam mengidentifikasi senyawa yang akurat dalam gas. Kombinasi yang berbeda detektor seperti termal, api dan foto ionisasi detektor dikombinasikan dengan spektrometer massa [31].

2.6 ANALISIS EKONOMI

PFAD tepat digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan BBM alternatif dikarenakan harganya relatif murah 80 dari harga CPO standar yaitu sekitar Rp 7300,00 per Kg [38] dan penggunaannya yang tidak bersaing dengan kebutuhan pokok manusia. Pabrik minyak goreng dapat menghasilkan PFAD sekitar 6 dari kebutuhan CPO nya, sehingga setahun dapat mancapai 0,21 juta ton PFAD. Dengan jumlah ini maka dapat dihasilkan biodiesel sebesar 0,189 juta ton. Nilai ini setara dengan 3,78 juta ton biosolar pertahun [34]. Ketersediaan PFAD yang melimpah berpotensial sebagai bahan baku pembuatan biofuel 15 disamping harga yang murah serta penggunaanya yang tidak bersaing dengan bahan untuk pangan seperti minyak sawit. Kajian potensi ekonomi biofuel dari palm fatty acid distillate PFAD dalam tulisan ini hanya akan dikaji potensi ekonomi secara sederhana. Harga jual bahan baku pembuatan biofuel dari limbah PFAD berada di bawah harga jual bahan baku dari CPO yaitu sekitar Rp 7.500liter, canola oil yaitu sekitar Rp. 90.000liter, dan minyak jarak yaitu sekitar Rp. 180.000liter [38] . Tentu hal ini membawa nilai ekonomis dalam pembuatan biofuel dari PFAD. Harga bahan bakar gasoline, kerosene dan diesel nonsubsidi sebanyak 1 liter berturut-turut sebesar Rp 12.400,-; Rp 15.000,- dan Rp 8150,-. Dalam penelitian ini, bahan baku 1 L PFAD menghasilkan 3 produk sebagai berikut : 1. Gasoline C 7 -C 11 = 0,247 L = Rp 3705,- 2. Kerosene C 12 -C 16 = 0,361 L = Rp 4476,- 3. Diesel C 17 -C 22 = 0,132 L = Rp 1075,- Harga total bahan bakar biofuel yang didapat sebesar Rp 9.576 [39]. Dalam hal ini, hasil produk catalytic cracking PFAD dapat dilanjutkan dikarenakan harga jual produk lebih mahal dibandingkan harga PFAD.