S KIM 1006318 Abstract
ABSTRAK
Limbah tempurung kemiri dalam jumlah yang besar selama ini hanya dibuang, dibakar, dan
belum dimanfaatkan secara optimal. Padahal tempurung kemiri berpotensi menjadi sumber
energi alternatif selain bahan bakar fosil yang jumlahnya terus menipis. Berbagai cara dilakukan
oleh peneliti untuk memanfaatkan limbah biomassa ini menjadi sumber energi alternatif. Metode
yang dilakukan antara lain hidrolisis secara enzimatik, fermentasi, dan hidrotermal. Metode
hidrolisis secara hidrotermal telah dipilih pada penelitian ini karena beberapa keuntungan, antara
lain dapat digunakan pada sampel yang basah (memiliki kadar air tinggi) sehingga tidak
diperlukan tambahan energi lagi untuk menguapkan air yang terkandung dalam biomassa dan
aman karena tidak menggunakan asam atau basa sebagai pelarut yang tentu tidak ekonomis.
Dengan menggunakan Hot Compressed Water (HCW) pada suhu 200oC dan tekanan 2 MPa
dalam reaktor semi-batch, dilakukan hidrolisis biomassa tempurung kemiri. Percobaan ini
menggunakan bahan berupa 1 gram tempurung kemiri yang berukuran -100 mesh, lalu
dimasukkan kedalam sel, dipanaskan sampai suhu 200oC, dan dipertahankan selama 15 menit.
Hasil dari percobaan tanpa katalis dibandingkan dengan percobaan dengan kehadiran katalis
Pd/Al2O3 dengan jumlah massa katalis yang berbeda, yaitu 3%, 6%, dan 9%. Berdasarkan
spektra FTIR, residu hasil hidrolisis menunjukkan adanya proses dehidrasi, reduksi,
dekarboksilasi, dan dekarbonilasi. Selain itu nilai kalornya meningkat dari 20521.3 kJ/kg
menjadi 22105.1 kJ/kg. Penggunaan HCW tanpa katalis mampu menghidrolisis senyawa organik
dalam biomassa tempurung kemiri terbanyak pada menit ke 10 dalam bentuk bilangan organik
sebesar 8170.49 mg/L KMnO4 dan dengan kehadiran katalis 9% pada menit ke 5 sebesar
8361.99 mg/L KMnO4. Hasil analisis dengan GC-MS menunjukkan bahwa hidrolisis tempurung
kemiri dalam HCW dengan katalis Pd/Al2O3 mampu menghasilkan produk berupa formasi
minyak.
Kata kunci : Limbah biomassa, Tempurung kemiri, Hot Compressed Water (HCW), Katalis
Pd/Al2O3
Ulfah, Susan Nurfaridah. 2014
HIDROLISIS LIMBAH BIOMASSA TEMPURUNG KEMIRI MENGGUNAKAN HOT COMPRESSED
WATER DENGAN KATALIS Pd/Al2O3
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
ABSTRACT
Till this time a huge number of candlenut shell waste had not been used properly, the waste itself
always been thrown away and burned. On the other hand candlenut shell is the one renewable
energy source than fossil. Various methods are used by researchers to utilize this biomass waste
into alternative energy sources. Among others method such as enzymatic hydrolysis and
fermentation, the one that was used in this study is hydrothermal hydrolysis method. The
hydrothermal hydrolysis have a few advantages such as it can be applied on a sample that
contain a lot of water (high water contents) so we don’t require additional energy to evaporate
the water first. And also this method are quiet safe because it doesn’t use any acid or base as a
solvent that would not be economically wise. By using Hot Compressed Water (HCW) at 2000C
and 2 MPa in semi-batch reactor, hydroliysis of candlenut shell biomass waste was performed.
These experiments use 1 gram of candlenut shell at -100 mesh size, and then inserted into a
cell, heated to a temperature of 200oC, and maintained for 15 minutes. Results of experiments
without catalyst compared with experiments in the presence of catalyst Pd/Al2O3 with different
catalyst mass, which is 3%, 6%, and 9%. Based on FTIR spectra of hydrolysis residue, process
of dehydration, reduction, decarboxylation, and decarbonylation was indicated. In addition, its
calorific value increased from 20521.3 kJ/kg to 22105.1 kJ/kg for sample without catalyst. HCW
without a catalyst capable hydrolyzing organic compounds candlenut shell biomass best at
minute 10 in the form of organic number of 8170.49 mg/L KMnO4 and by presence of catalyst
9% to 5 minutes for 8361.99 mg/L KMnO4. The results of the analysis by GC-MS showed that the
hydrolysis of candlenut shell in HCW with catalyst Pd/Al2O3 is able to produce oil formation.
Keywords: Biomass waste, candlenut shells, Hot Compressed Water (HCW), Catalyst Pd/Al2O3
Ulfah, Susan Nurfaridah. 2014
HIDROLISIS LIMBAH BIOMASSA TEMPURUNG KEMIRI MENGGUNAKAN HOT COMPRESSED
WATER DENGAN KATALIS Pd/Al2O3
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
Limbah tempurung kemiri dalam jumlah yang besar selama ini hanya dibuang, dibakar, dan
belum dimanfaatkan secara optimal. Padahal tempurung kemiri berpotensi menjadi sumber
energi alternatif selain bahan bakar fosil yang jumlahnya terus menipis. Berbagai cara dilakukan
oleh peneliti untuk memanfaatkan limbah biomassa ini menjadi sumber energi alternatif. Metode
yang dilakukan antara lain hidrolisis secara enzimatik, fermentasi, dan hidrotermal. Metode
hidrolisis secara hidrotermal telah dipilih pada penelitian ini karena beberapa keuntungan, antara
lain dapat digunakan pada sampel yang basah (memiliki kadar air tinggi) sehingga tidak
diperlukan tambahan energi lagi untuk menguapkan air yang terkandung dalam biomassa dan
aman karena tidak menggunakan asam atau basa sebagai pelarut yang tentu tidak ekonomis.
Dengan menggunakan Hot Compressed Water (HCW) pada suhu 200oC dan tekanan 2 MPa
dalam reaktor semi-batch, dilakukan hidrolisis biomassa tempurung kemiri. Percobaan ini
menggunakan bahan berupa 1 gram tempurung kemiri yang berukuran -100 mesh, lalu
dimasukkan kedalam sel, dipanaskan sampai suhu 200oC, dan dipertahankan selama 15 menit.
Hasil dari percobaan tanpa katalis dibandingkan dengan percobaan dengan kehadiran katalis
Pd/Al2O3 dengan jumlah massa katalis yang berbeda, yaitu 3%, 6%, dan 9%. Berdasarkan
spektra FTIR, residu hasil hidrolisis menunjukkan adanya proses dehidrasi, reduksi,
dekarboksilasi, dan dekarbonilasi. Selain itu nilai kalornya meningkat dari 20521.3 kJ/kg
menjadi 22105.1 kJ/kg. Penggunaan HCW tanpa katalis mampu menghidrolisis senyawa organik
dalam biomassa tempurung kemiri terbanyak pada menit ke 10 dalam bentuk bilangan organik
sebesar 8170.49 mg/L KMnO4 dan dengan kehadiran katalis 9% pada menit ke 5 sebesar
8361.99 mg/L KMnO4. Hasil analisis dengan GC-MS menunjukkan bahwa hidrolisis tempurung
kemiri dalam HCW dengan katalis Pd/Al2O3 mampu menghasilkan produk berupa formasi
minyak.
Kata kunci : Limbah biomassa, Tempurung kemiri, Hot Compressed Water (HCW), Katalis
Pd/Al2O3
Ulfah, Susan Nurfaridah. 2014
HIDROLISIS LIMBAH BIOMASSA TEMPURUNG KEMIRI MENGGUNAKAN HOT COMPRESSED
WATER DENGAN KATALIS Pd/Al2O3
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu
ABSTRACT
Till this time a huge number of candlenut shell waste had not been used properly, the waste itself
always been thrown away and burned. On the other hand candlenut shell is the one renewable
energy source than fossil. Various methods are used by researchers to utilize this biomass waste
into alternative energy sources. Among others method such as enzymatic hydrolysis and
fermentation, the one that was used in this study is hydrothermal hydrolysis method. The
hydrothermal hydrolysis have a few advantages such as it can be applied on a sample that
contain a lot of water (high water contents) so we don’t require additional energy to evaporate
the water first. And also this method are quiet safe because it doesn’t use any acid or base as a
solvent that would not be economically wise. By using Hot Compressed Water (HCW) at 2000C
and 2 MPa in semi-batch reactor, hydroliysis of candlenut shell biomass waste was performed.
These experiments use 1 gram of candlenut shell at -100 mesh size, and then inserted into a
cell, heated to a temperature of 200oC, and maintained for 15 minutes. Results of experiments
without catalyst compared with experiments in the presence of catalyst Pd/Al2O3 with different
catalyst mass, which is 3%, 6%, and 9%. Based on FTIR spectra of hydrolysis residue, process
of dehydration, reduction, decarboxylation, and decarbonylation was indicated. In addition, its
calorific value increased from 20521.3 kJ/kg to 22105.1 kJ/kg for sample without catalyst. HCW
without a catalyst capable hydrolyzing organic compounds candlenut shell biomass best at
minute 10 in the form of organic number of 8170.49 mg/L KMnO4 and by presence of catalyst
9% to 5 minutes for 8361.99 mg/L KMnO4. The results of the analysis by GC-MS showed that the
hydrolysis of candlenut shell in HCW with catalyst Pd/Al2O3 is able to produce oil formation.
Keywords: Biomass waste, candlenut shells, Hot Compressed Water (HCW), Catalyst Pd/Al2O3
Ulfah, Susan Nurfaridah. 2014
HIDROLISIS LIMBAH BIOMASSA TEMPURUNG KEMIRI MENGGUNAKAN HOT COMPRESSED
WATER DENGAN KATALIS Pd/Al2O3
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu