Pemanfaatan Limbah Kulit Buah Kakao (Cacao Pod Husk) Menjadi Katalis Heterogen K2O Pada Pembuatan Biodiesel Dari Limbah Minyak Jelantah : Pengaruh Suhu Kalsinasi Katalis

ABSTRAK
Kalsinasi merupakan salah satu cara untuk memanfaatkan kandungan K2O dari kulit
buah kakao yang sangat berpotensi sebagai katalis dalam produksi biodiesel.Tujuan
kalsinasi antara lain terjadinya dekomposisi termal, transisi fasa atau penghilangan
fraksi-fraksi yang volatil,pembentukan oksida seperti kalium oksida (K2O) dan reaksi
oksida dengan penyanggaserta memperbesar pori-pori pada katalis. Tujuan dalam
penelitian ini adalah pemanfaatan limbah kulit buah kakao sebagai katalis heterogen
dalam pembuatan biodiesel dari minyak jelantah. Adapun prosedur pembuatan katalis
abu kulit kakao tersebut adalah limbah kulit kakao terlebih dahulu dibersihkan dengan
cara pencucian sehingga bebas dari kotoran-kotoran seperti lumpur dan zat lainnya.
Kemudian kulit tersebut dipotong kecil-kecil dan dikeringkan di bawah matahari
selama 2 minggu untuk mengurangi kadar air pada kulit kakao tersebut dan dihaluskan
dengan menggunakan alat ballmill. Setelah itu, kulit buah kakao diayak 100 mesh.
Diambil sebanyak 50 gram (basis kering) sampel kulit buah kakao tersebut dikalsinasi
membentuk katalis K2O dengan temperatur 650, 700 dan 750 oC dalam waktu 4 jam
pada muffle furnance dengan laju pemanasan 0-25 oC/min. Dalam penelitian ini,
dilakukan analisa yaitu analisa proksimat seperti kadar air sampel dan katalis, volatile
matter, kadar abu, rendemen abu, fix carbon, pH dan juga dilakukan analisa struktur
pori katalis dengan menggunakan analisa SEM-EDS dan analisa kadar kalium (K2O)
dengan analisa AAS. Kemudian katalis abu kulit kakao tersebut di lakukan pengujian
dalam pembuatan biodiesel berbasis minyak jelantah. Minyak ini mengandung kadar

FFA yang tinggi yaitu 3,13%, sehingga perlu dilakukan pretreatment pemurnian
menggunakan karbon aktif (1% b/b dari bahan baku) untuk menurunkan kadar FFA
dan diperoleh kadar FFA sebesar 0,82%. Produk yang dihasilkan dari tahap
pretratment kemudian ditransesterifikasi untuk membentuk biodiesel. Proses
transesterifikasi membentuk metil ester dan gliserol. Produk metil ester pada lapisan
atas dipisahkan dari gliserol dan kemudian dicuci. Penelitian mengamati pengaruh
waktu reaksi dan pengaruh suhu kalsinasi katalis. Analisis karakterisik biodiesel
meliputi kadar metil ester, densitas, dan viskositas berdasarkan Standard Nasional
Indonesia (SNI). Kondisi terbaik diperoleh kemurnian metil ester 99,58 % dengan
yield metil ester 92,68 % dengan menggunakan perbandingan mol alkohol dan
minyak jelantah 12:1, suhu reaksi 65oC, jumlah katalis 6%(b/b) yang dikalsinasi pada
suhu 650 oC dan waktu reaksi 180 menit. Hasil peneltian ini menunjukkan bahwa
penggunaan kulit kakao dan minyak jelantah merupakan katalis dan bahan baku yang
murah cocok dalam pembuatan biodiesel.
Kata kunci :biodiesel, kalium oksida, kalsinasi,minyak jelantah, transesterifikasi

vii
Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT

Calcination is one way to take advantage of K2O content of cocoa pods husks
potential as a catalyst in the production of biodiesel. The purpose of calcination
include thermal decomposition, phase transition, or removal of the volatile fractions,
formation of oxides such as potassium oxide (K2O), and reaction with a buffer oxide
and enlarge the pores of the catalyst. The purpose of this research is the utilization
of waste pod husks as heterogeneous catalysts in the manufacture of biodiesel from
waste cooking oil. The catalyst preparation procedure of the cocoa shell ash is waste
cocoa husk first cleaned by washing, so free from impurities such as mud and other
substances. The peel then cut into small pieces and dried in the sun for two weeks to
reduce the water content of the cocoa peel and smoothed by using ballmill. After
that, the peel cocoa fruit sieved 100 mesh. Taken as much as 50 grams (dry basis) of
the cocoa fruit peel samples calcined to form the catalyst K2O with temperatures of
650, 700 and 750 ° C within 4 hours in muffle furnace with a heating rate of 0-25 ° C
/ min. In this study, an analysis that is proximate analysis such as the water content
of the sample and the catalyst, volatile matter, ash content, yield of ash, fixed carbon,
pH and also do analysis of the pore structure of the catalyst by using analysis of
SEM-EDS analysis and potassium (K2O) with AAS analysis. Then the cocoa shell ash
catalyst in doing testing in the manufacture of cooking oil-based biodiesel. This oil
contains a high FFA content is 3.13%, so we need pretreatment purification using
activated carbon (1% w / w of raw materials) to lower levels of FFA and FFA levels

gained 0.82%. The product resulting from stage pretratment then transesterified to
form biodiesel.The transesterification process to form methyl ester and glycerol.
Methyl ester product in the upper layer is separated from the glycerol and then
washed. The study looked at the effect of reaction time and the influence of the
catalyst calcination temperature. Analysis Characteristics include the levels of
methyl ester biodiesel, density, and viscosity by the Indonesian National Standard
(SNI). The best conditions are obtained the purity of 99.58% with a methyl ester
methyl ester yield of 92.68% with a mole ratio of alcohol and the use of used cooking
oil 12: 1, a reaction temperature of 65oC, the amount of catalyst is 6% (w / w) which
are calcined at a temperature of 650 ° C and reaction time of 180 minutes. The
results of the present study indicate that the use of cocoa peel and used cooking oil is
a catalyst and cheap raw materials suitable in the manufacture of biodiesel.
Keywords:

biodiesel,
potassium
oil,transesterification

oxide,

calcination,

waste

cooking

viii
Universitas Sumatera Utara