PEMBUATAN BIODIESEL DARI MIKROALGA CHLORELLA SP MELALUI PROSES ESTERIFIKASI DAN TRANSESTERIFIKASI

  

PEMBUATAN BIODIESEL DARI MIKROALGA CHLORELLA SP

MELALUI PROSES ESTERIFIKASI DAN TRANSESTERIFIKASI

LAPORAN AKHIR

Dibuat Sebagai Persyaratan Untuk Menyelesaikan

Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Kimia

  

Politeknik Negeri Sriwijaya

Oleh

Kania Rizki Dwi Arini

0612 3040 0346

  

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

PALEMBANG

2015

  LEMBAR PERSETUJUAN PENGESAHAN LAPORAN AKHIR PEMBUATAN BIODIESEL DARI MIKROALGA CHLORELLA SP MELALUI PROSES ESTERIFIKASI DAN TRANSESTERIFIKASI Oleh : Kania Rizki Dwi Arini 0612 3040 0346 Palembang , Juni 2015 Pembimbing I, Pembimbing II, Ir. Leila Kalsum, M.T Ir. Fadarina, M.T. NIP 196212071989032001 NIP 195803151987032001 Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Kimia Ir. Robert Junaidi, M.T. NIP. 19660712199303 1 003

  Telah Diseminarkan Dihadapan Tim Penguji Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya pada tanggal 29 Juni 2015 Tim Penguji: 1.

  ( ) Dr. Ir. Abu Hasan, M.Si. NIP. 196410231992031001 2.

  ( ) Ir. Aisyah Suci Ningsih, M.T. NIP. 19690219 199403 2 002 3.

  ( ) Idha Silviyati, S.T., M.T. NIP. 19750729 200501 2 003 4.

  ( ) Ir. H. Jaksen M. Amin, M.Si. NIP. 19620904 199003 1 002 Palembang, Juli 2014 Mengetahui Ketua Jurusan Teknik Kimia Ir. Robert Junaidi, M.T NIP. 19660712 199303 1 003

  

ABSTRAK

PEMBUATAN BIODIESEL DARI MIKROALGA CHLORELLA SP MELALUI

PROSES ESTERIFIKASI DAN TRANSESTERIFIKASI

(Kania Rizki Dwi Arini, 2015, 45 Halaman, 6 Tabel, 3 Gambar, 4 Lampiran)

  Biodiesel berbasis mikroalga merupakan sumber energi alternatif yang cukup potensial

karena sel mikroalga memiliki lipid yang dapat diproses lebih lanjut menjadi bahan bakar biodiesel.

  Chlorella sp. memiliki kadar lipid 28%

• – 32%. Lipid mikroalga ini diekstrak menggunakan metode

  maserasi menggunakan orbital shaker dengan pelarut heksana. Pada penelitian ini, lipid mikroalga di

  _o

  proses dengan tahap esterifikasi dengan metanol dan katalis asam (H SO ) pada 55 C selama 1 jam.

_{2 4} Konsentrasi katalis asam yang digunakan pada penelitian ini yaitu 0,5%, 1%, 1,5% dan 2%.

Kemudian dilanjutkan dengan transesterifikasi dengan metanol dan katalis basa (KOH) pada suhu

_o

  55 C. Pada proses transesterifikasi digunakan waktu reaksi yaitu, 30 menit, 60 menit, 90 menit dan

120 menit. Kondisi yang optimum pada konsentrasi katalis asam 1,5% dan waktu reaksi 60 dan 90

menit. Analisa yang dilakukan adalah titik nyala dan nilai kalor, dimana hasil biodiesel titik nyala

_{o o}

masuk dalam rentang SNI yaitu, 130 C sampai 180 C tetapi analisa nilai kalor yang dilakukan belum

memenuhi dalam rentang SNI karena belum mencapai nilai 10.160 cal/gram.

  Kata kunci : Chlorella Vulgaris, Lipid Mikroalga, Biodiesel, Katalis Asam, Katalis Basa

  

ABSTRACT

Make Biodiesel From Microalgae Chlorella Sp. Through Esterification and

Transesterification Process

  (Kania Rizki Dwi Arini, 2015, 45 Pages, 6 Tables, 3 Pictures, 4 Enclosures) Microalgae-based biodiesel is an alternative energy source sufficient potential for microalgae

cells have a lipid that can be further processed into biodiesel fuel. Chlorella sp has a lipid content of

  

28%-32%. This microalgae lipids extracted maseration methode using orbital shaker with hexane

solvent. In this study, lipid microalgae have first do esterification process with methanol and acid

_o

catalyst (H SO ) at 55 C for 1 hour. Concentrated acid catalyst using in this study is 0,5%, 1%, 1,5%,

_{2 4 o} and 2%. Then followed by transesterification with methanol and alkaline catalyst (KOH) at 55 C. In

transesterification process use time reaction 30 minute, 60 minute, 90 minute and 120 minute.

  

Optimum conditions of acid catalyst is 1,5% and time reaction is 60 minute and 90 minute. Analysis

performed is flash point and calorific value, where the result of biodiesel into the flash point range

_{o o}

SNI is 130 C to 180 C but analysis of calorific value not yet SNI range because it has not reached a

value of 10160 cal/gram.

  Key words: Chlorella Vulgaris, Microalgae lipids, Biodiesel, Acid Catalyst, Alkaline Catalyst

  MOTTO :

  “Never giving up doesn’t mean you keep doing the wrong things over and over, it means to be smart and figure out the correct action to take and then taking them until you achieve your dr eams”

  Ku persembahkan kepada :  ALLAH SWT  Kedua orang tuaku tercinta  Keluarga besarku  Para dosen-dosenku  Sahabat seperjuangan  Almamaterku

KATA PENGANTAR

  Puji dan Syukur alhamdulillah kita panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir ini. Penulis tidak lupa mengucapkan shalawat dan salam pada junjungan kita Nabi besar Muhammad SAW, beserta keluarga, para sahabat dan orang-orang yang istiqomah dijalanNya.

  Laporan Akhir dengan judul ” Pembuatan Biodiesel dari Mikroalga Chlorella

  

Sp. Melalui Proses Esterifikasi dan Transesterifikasi (Tinjauan Konsentrasi Katalis

  Asam dan Waktu Reaksi) ” merupakan salah satu persyaratan untuk memenuhi kurikulum perkuliahan di Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya.

  Dalam penyusunan dan penulisan laporan ini, penulis mendapat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu, dengan hormat penulis mengucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada :

  1. Firdaus, S.T, M.T, sebagai Direktur dan RD. Kusmanto, S.T, M.M, dan

  Pembantu Direktur I Politeknik Negeri Sriwijaya yang memberikan fasilitas dan kemudahan dalam proses pengurusan surat-menyurat.

  2. Ir. Robert Junaidi, M.T. dan Zulkarnain, S.T, M.T. sebagai Ketua Jurusan dan Sekretaris Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya yang memudahkan dalam proses pengurusan dan pengerjaan laporan kerja praktek.

  3. Ir. Leila Kalsum, M.T., selaku Dosen Pembimbing I dan Ir. Fadarina, M.T., selaku dosen pembimbing II, yang telah bersedia membimbing selama pelaksanaan Penelitian dan pengerjaan laporan akhir 4.

  Seluruh dosen jurusan Teknik Kimia dan Teknik Energi Politeknik Negeri Sriwijaya 5. Keluarga tercinta yang senantiasa memberikan do’a dan motivasi kepada saya.

6. Sahabat – sahabat saya yang selalu memberikan semangat untuk saya, yaitu

  Senja, Sari, Mariyah, Mona, Berta, Dian, Fenny, Andina, Ira, Vertha, Bagoes, Rico, Aziz, Mitra dan Mayta Dinata.

  7. Teman-teman di Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya, khususnya angkatan 2012

8. Seluruh staff dan teknisi jurusan Teknik Kimia dan Teknik Energi Politeknik

  Negeri Sriwijaya 9. Dan semuanya yang tidak bias disebutkan satu persatu di sini

  Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu. Penulis mengharapkan saran dan kritik yang dapat membangun demi kesempurnaan laporan dimasa yang akan datang.

  Akhir kata, semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua khususnya bagi penyusun sendiri.

  Palembang, Juni 2015 Penulis

  

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL .......................................................................................... i LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................... ii ABSTRAK .......................................................................................................... iv MOTTO .............................................................................................................. vi KATA PENGANTAR ........................................................................................ vii DAFTAR ISI ........................................................................................................ ix DAFTAR TABEL ............................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xii DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xiii

  Pengertian Mikroalga ........................................................................ 9

  3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................... 26

  BAB III METODELOGI PENELITIAN

  N- Heksane ................................................................................................. 23 2.8.2. Methanol ..................................................................................................... 23

  2.8. Alkohol .................................................................................................. 22 2.8.1.

  Asam Sulfat ................................................................................................ 20 2.7.2. KOH ............................................................................................................ 21

  2.7. Katalis .................................................................................................... 20 2.7.1.

  2.6.1. Hal-hal yang mempengaruhi reaksi transesterifikasi ........................ 19

  2.6. Transesterifikasi..................................................................................... 18

  Esterifikasi ....................................................................................................... 16

  2.4 Ekstraksi Lipid dengan Metode Maserasi ............................................... 16 2.5.

  2.3 Lipid dan Asam Lemak Mikroalga ......................................................... 14

  2.2.2. Klasifikasi Mikroalga ....................................................................... 11

  2.2 Mikroalga ................................................................................................ 9 2.2.1.

  BAB I PENDAHULUAN

  2.1.5. Proses Pembuatan Biodiesel ............................................................. 8

  2.1.4. Manfaat Biodiesel ............................................................................. 7

  2.1.3. Keuntungan Biodiesel ....................................................................... 7

  ........................................................................... 6

  Standar Mutu Biodiesel

  ...................................................................................... 4 2.1.2.

  Sejarah Biodiesel

  2.1 Biodiesel .................................................................................................. 4 2.1.1.

  BAB IITINJAUAN PUSTAKA

  1.4 Permasalahan......................................................................................... 3

  1.3 Manfaat Penelitian ................................................................................ 3

  1.2 Tujuan Penelitian .................................................................................. 3

  1.1 LatarBelakang ....................................................................................... 1

  3.2 Alat dan Bahan ..................................................................................... 26

  3.3 Perlakuan dan Rancangan Percobaan.................................................... 27

  3.4 Prosedur kerja ....................................................................................... 27

  3.4.1 Prosedur penelitian ....................................................................... 27

  3.4.1.1 Persiapan Mikroalga untuk diambil lipidnya .................. 27

  3.4.1.2 Ekstraksi Lipid mikroalga dengan metode maserasi ........ 28

  3.4.1.3 Prosedur Sintesis Biodiesel .............................................. 28

  3.4.2 Prosedur Analisa Hasil ................................................................ 29

  3.4.2.1 Prosedur Analisa Nilai FFA ............................................ 29

  3.4.2.2 Prosedur Analisa Nilai Kalor ........................................... 29

  3.4.2.3 Prosedur Analisa Titik Nyala .......................................... 30

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

  4.1 Hasil ...................................................................................................... 36

  4.1.1 Data Hasil Trigliserida dan FAME dari Esterifikasi .................... 36

  4.1.2 Data Hasil Biodiesel dari Transesterifikasi .................................. 36 4.1.3.

  Data Hasil Analisa Uji Nyala dan Titik Kalor ............................. 37

  4.2 Pembahasan ..................................................................................................... 38

  4.2.1 Hubungan Konsentrasi Katalis Asam Sulfat Terhadap Volume Trigliserida dan FAME pada Proses Esterifikasi ................................... 38

  4.2.2 Hubungan Konsentrasi Katalis Asam Terhadap Nilai FFA ................... 39

  4.2.3 Hubungan Pengaruh Waktu Reaksi terhadap Volume Biodiesel .......... 40

  4.2.4 Uji Titik Nyala ....................................................................................... 41

  4.2.5 Uji Nilai Kalor ....................................................................................... 42

  

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 44

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 45

LAMPIRAN .......................................................................................................... 46

  

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

  1. Kandungan Minyak dari Beberapa Jenis Mikroalga ......................................... 11

  2. Kandungan Asam Lemak dalam Beberapa Spesies Mikroalga ......................... 15

  3. Hasil Volume Lapisan Trigliserida dan FAME pada Proses Esterifikasi Mikroalga Chlorella sp Berdasarkan Katalis Asam ......................................... 36

  4. Hasil dari volume metil ester (biodiesel) yang di dapatkan berdasarkan waktu reaksi yang digunakan. ............................................................................ 36

  5. Hasil analisa uji titik nyala pembuatan biodiesel dari mikroalga ...................... 37 6.

  Hasil analisa uji nilai kalor pembuatan biodiesel dari mikroalga ............... 37

  DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Mekanisme Reaksi .............................................................................................

  17 2. Blok diagram penelitian ....................................................................................

  31 3. Diagram alir proses pembuatan biodiesel .........................................................

  32

  4. Grafik hubungan antara konsentrasi katalis asam dan volume yang didapat ................................................................................................................

  39 5.

  Grafik hubungan konsentrasi katalis asam dan nilai FFA ..................................

  40 6. Grafik hubungan waktu reaksi dengan volume biodiesel ..................................

  41 7. Grafik uji titik nyala ...........................................................................................

  42 8. Grafik uji nilai kalor ...........................................................................................

  43