📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen
Pencarian topik
Hasil Dokumen
Ditemukan: 8 dokumenSINTESIS KATALIS BASA HETEROGEN DARI BIOCHAR SARGASSUM SP. MELALUI KARBONISASI UNTUK TRANSESTERIFIKASI
Peningkatan kebutuhan biodiesel di Indonesia akibat implementasi program B40 tidak hanya meningkatkan meningkatkan konsumsi minyak kelapa sawit dan alkohol sebagai bahan baku, tetapi juga mendorong pengembangan katalis yang lebih berkelanjutan. Penggunaan katalis basa konvensional seperti KOH dan terbatas pada satu kali penggunaan karena kelarutannya pada biodiesel, yang jika tidak dipisahkan dapat menyebabkan korosi dan penyumbatan pada kendaraan. Oleh karena itu, pengembangan katalis basa heterogen menjadi alternatif untuk meningkatkan stabilitas katalis dan mempermudah proses purifikasi biodiesel. Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis katalis basa heterogen dari biochar Sargassum sp. yang memiliki kadar karbon tetap dan abu masing-masing sebesar 39,275±5,210%DW dan 19,254±3,325%DW. Sargassum sp. dikarbonisasi pada variasi suhu 500, 600, dan 700°C, kemudian di impregnasi menggunakan KOH 7 M. Karakterisasi biochar dan katalis dilakukan menggunakan analisis BET, AAS, SEM, dan titrasi asam-basa. Setiap variasi katalis diuji untuk reaksi transesterifikasi minyak kelapa sawit dengan variasi konsentrasi katalis sebesar 3, 5, dan 7% terhadap berat minyak. Hasil penelitian menunjukkan bahwa katalis basa heterogen yang dikarbonisasi pada suhu 500°C memiliki tingkat kebasaan terbaik (5,525±0,068mmol/g), serta menghasilkan rendemen biodiesel tertinggi (95,737±1,019%) pada penggunaan katalis 5% (S500-5). Tingginya rendemen biodiesel dipengaruhi oleh total kebasaan katalis yang memberikan aktivitas katalitik paling optimal selama reaksi. Biodiesel yang dihasilkan pada titik optimum (S500-5) memiliki densitas 0,86±0,01g/mL yang telah memenuhi standar SNI 7182:2015. Namun, viskositas dinamik dan persentase FAME yang diperoleh masih belum memenuhi standar, dengan nilai sebesar 6,7±0,4 cSt dan 95,67%, menunjukkan potensi Sargassum sp. sebagai katalis basa heterogen, meskipun masih diperlukan optimasi kondisi reaksi transesterifikasi.
KUANTIFIKASI PERTUMBUHAN, HASIL BIOMASSA, DAN NERACA AIR, NITROGEN, DAN FOSFOR BUDIDAYA TANAMAN SAWI HIJAU ( BRASSICA JUNCEA L. ) DENGAN MEDIA TANAM BIOCHAR SEKAM PADI DAN PLANT GROWTH PROMOTING RHIZOBACTERIA (PGPR)
Indonesia mengalami peningkatan jumlah penduduk yang berdampak pada lonjakan permintaan pangan. Rata-rata konsumsi sawi hijau per kapita pada tahun 2023 stabil di angka 1,511 kg/tahun. Namun, tingginya permintaan tidak diimbangi dengan stabilitas produksi, terbukti dari penurunan produksi nasional dari 760.608 ton pada tahun 2022 menjadi 538.000 ton pada tahun 2023, padahal luas panen meningkat menjadi 8,02 juta hektar. Salah satu cara mengatasi inefisiensi produksi ini adalah pemanfaatan rekayasa media tanam. Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan kuantitas pertumbuhan, hasil biomassa, dan neraca massa energi budidaya sawi hijau ( Brassica juncea L.) dengan penambahan Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) dan biochar sekam padi. Metode penelitian menggunakan Rancangan Acak Lengkap dengan tiga perlakuan, yaitu PGPR (15 g/m²), biochar sekam padi (900 g/m²), dan kombinasinya, dengan 6 ulangan. Hasil penelitian menunjukkan berpengaruh nyata dengan penambahan biochar tunggal maupun kombinasi dengan PGPR memacu tinggi tanaman (12,47 cm dan 12,75 cm) di 4 MST dan kadar klorofil relatif yang lebih tinggi dibandingkan PGPR tunggal. Perlakuan biochar tunggal memberikan hasil terbaik pada parameter jumlah daun dan akumulasi biomassa (bobot segar 5,22 g; bobot kering 0,81 g). Secara efisiensi neraca massa, biochar tunggal menjadi sistem paling efisien dengan serapan aktual biomassa tercatat, yakni 4,41 g-H?O, 0,0030 g-N, dan 0,0003 g-P. Walaupun pengaruhnya belum mendominasi seluruh parameter pertumbuhan, kapasitas biochar dalam meningkatkan retensi hara di media tanam menjadikan perlakuan ini sebagai yang terbaik secara efisiensi neraca massa. Penelitian menyimpulkan bahwa meskipun perlakuan belum memberikan pengaruh dominan pada seluruh parameter hasil, aplikasi Biochar menunjukkan hasil data terbaik dibandingkan perlakuan lainnya.
SINTESIS KATALIS ASAM HETEROGEN DARI BIOCHAR SARGASSUM SP. DENGAN PERLAKUAN ASAM DUA TAHAP UNTUK REAKSI ESTERIFIKASI ASAM OLEAT
Penggunaan biodiesel di Indonesia terus meningkat setiap tahunnya, hingga 19,52 juta kL akibat adanya implementasi B50 (campuran biodiesel 50% dari energi fosil) pada tahun 2026. Produksi biodiesel umumnya menggunakan katalis homogen, yaitu katalis dengan fasa yang sama dengan reaktan seperti NaOH, KOH, dan H2SO4, meskipun sifatnya korosif dan sulit dipisahkan. Sebagai alternatif, katalis heterogen dikembangkan karena memiliki fasa yang berbeda dengan reaktan dan produk sehingga lebih mudah dipisahkan dan berpotensi untuk digunakan kembali. Selain itu, bahan baku biodiesel, seperti crude palm oil (CPO) atau palm fatty acid distillate (PFAD), memiliki kadar asam lemak bebas (FFA) yang tinggi sehingga membutuhkan perlakuan awal dengan esterifikasi oleh katalis asam. Maka dari itu, dalam penelitian ini dilakukan produksi katalis asam heterogen dari biochar Sargassum sp. melalui perlakuan asam fosfat (H3PO4) 30% (w/w), karbonisasi dengan variasi suhu (250, 350, dan 450 ?), dan sulfonasi oleh asam sulfat (H2SO4) 98% untuk reaksi esterifikasi asam oleat. Asam oleat dipilih sebagai bahan baku penelitian karena merepresentasikan asam lemak bebas yang umum ditemukan dalam minyak nabati. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan pengaruh variasi suhu karbonisasi dan persentase katalis pada perolehan biodiesel, konversi FFA, dan karakteristik biodiesel yang dihasilkan. Karakteristik katalis dianalisis melalui BET, SEM-EDS, dan titrasi asam-basa. Selanjutnya, katalis digunakan dalam reaksi esterifikasi asam oleat pada kondisi rasio molar metanol:OA 12:1, suhu reaksi 90 ? selama 3 jam, dengan persentase katalis (6, 9, dan 12% w/w OA). Hasil penelitian menunjukkan katalis terbaik diperoleh pada suhu karbonisasi 350 ? dengan luas permukaan 0,804 m2 /g, volume pori 0,001 cm3 /g, ukuran pori 6,54 nm, dan keasaman katalis 1,46 mmol/g dengan struktur amorf, tidak rata, dan berpori. Suhu karbonisasi memberikan pengaruh signifikan terhadap keasaman katalis dengan rentang 0,62–2,50 mmol/g. Kemudian, suhu karbonisasi dan persentase katalis memberikan pengaruh signifikan terhadap perolehan biodiesel (77,33– 85,73% w/w), konversi FFA (77,93–98,10% w/w), serta densitas (0,867–0,876 g/mL) dan viskositas kinematik (3,537–5,598 cSt). Biodiesel hasil esterifikasi pada kondisi terbaik (350?–6%) memiliki persentase FAME sebesar 88,13% (w/w), dengan konversi FFA sebesar 94,38% (w/w), dan perolehan biodiesel 85% (w/w), serta densitas dan viskositas sesuai SNI 7182:2024, menunjukkan potensi katalis asam heterogen Sargassum sp. untuk reaksi esterifikasi.
PENGARUH WAKTU DAN TEMPERATUR KARBONISASI PADA PENGOLAHAN SABUT KELAPA SEBAGAI BAHAN BAKAR ALTERNATIF
Indonesia sebagai negara agraris menghasilkan limbah kelapa dalam jumlah besar, terutama dari bagian sabut kelapa yang belum dimanfaatkan secara optimal. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi temperatur dan waktu karbonisasi terhadap kualitas biochar dari sabut kelapa sebagai bahan bakar alternatif. Variabel yang diamati meliputi kadar air, abu, volatil, karbon tetap, nilai kalor, serta kesesuaiannya terhadap standar SNI 8675:2018. Karbonisasi dilakukan pada dua temperatur (300°C dan 500°C) serta enam durasi waktu (20, 30, 40, 60, 90, dan 180 menit). Hasil penelitian menunjukkan bahwa temperatur memiliki pengaruh signifikan terhadap kadar air, kadar abu, dan nilai kalor, sedangkan waktu karbonisasi tidak menunjukkan korelasi yang signifikan terhadap kualitas biochar. Biochar hasil karbonisasi umumnya memenuhi standar SNI, kecuali pada parameter densitas yang melebihi batas. Penelitian ini menunjukkan bahwa sabut kelapa berpotensi sebagai bahan bakar alternatif yang layak digunakan, dengan pengolahan yang tepat.
ANALISIS POTENSI BIOCHAR SEBAGAI PEMBENAH TANAH DARI TOREFAKSI ARTHROSPIRA PLATENSIS HASIL KULTIVASI PADA FOTOBIOREAKTOR AIRLIFT DENGAN MEDIUM ZARROUK
Biochar merupakan material padat kaya karbon yang dihasilkan melalui proses degradasi termokimia biomassa. Biochar memiliki potensi besar dalam mengatasi permasalahan degradasi tanah dengan berperan sebagai pembenah tanah yang memiliki beberapa sifat unggul seperti kandungan karbon tinggi, stabilitas baik, dan luas permukaan tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk memproduksi dan menganalisis potensi biochar berbasis mikroalga Arthrospira platensis sebagai pembenah tanah berdasarkan kandungan dan karakteristiknya. Mikroalga dikultivasi selama 14 hari pada fotobioreaktor dan ditentukan profil pertumbuhannya, kemudian dikeringkan dan ditorefaksi sehingga diperoleh biochar. Selanjutnya, dilakukan pengujan kandungan pada biochar berupa kadar karbon total, nitrogen total, fosfor total, dan kalium total. Selain itu, dilakukan pengujian karakteristik biochar melalui uji SEM-EDS untuk mengetahui morfologi permukaan biochar. Kultivasi mikroalga menghasilkan konsentrasi biomassa tertinggi sebesar 2,68 ± 0,01 g/L; laju pertumbuhan spesifik sebesar 0,372 ± 0,003/hari; waktu penggandaan sebesar 1,863 ± 0,016 hari; dan produktivitas sebesar 0,512 ± 0,004 g/L/hari. Torefaksi biomassa dilakukan pada suhu 200? selama 30 menit hingga mencapai karbonisasi parsial dan menghasilkan perolehan biochar sebesar 86,725%. Biochar memiliki kandungan C, N, P, K-total berturut-turut sebesar 38,5051%; 8,8092%; 0,0601%; dan 0,176% sehingga berpotensi memperbaiki struktur fisik tanah dan menyediakan nutrien penting untuk tanaman. Hasil analisis SEM-EDS terhadap biochar menunjukkan morfologi granular berpermukaan kasar yang menandakan luas permukaan tinggi dan berpotensi dalam perbaikan struktur dan retensi air dalam tanah. Analisis daur hidup (Life Cycle Assessment) menunjukkan bahwa produksi biochar berbasis mikroalga memiliki global warming potential (GWP) sebesar 1,07 kg CO2-eq/kg dan berkontribusi terhadap penurunan GWP sebesar 38,9% melalui penyerapan karbon biologis dan peningkatan efisiensi energi melalui torefaksi rendah energi dibandingkan dengan wood based biochar dengan GWP sebesar 1,75 kg CO2-eq/kg. Dengan demikian, pemanfaatan biochar berbasis A. platensis berpotensi mengatasi permasalahan degradasi tanah dan mengurangi dampak lingkungan dari emisi karbon.
PENGARUH SUHU PIROLISIS TERHADAP SIFAT FISIK DAN KIMIA BIOCHAR DARI LIMBAH KAYU JABON (ANTHOCEPHALUS CADAMBA) YANG BERPOTENSI SEBAGAI PEMBENAH TANAH
Amanda Insanimuna. 11921025. Pengaruh Suhu Pirolisis Terhadap Sifat Fisik Dan Kimia Biochar Dari Limbah Kayu Jabon (Anthocephalus cadamba) yang Berpotensi Sebagai Pembenah Tanah. Dibimbing oleh Anne Hadiyane dan Alfi Rumidatul. Produksi kayu jabon (Anthocephalus cadamba) di Indonesia yang tinggi menghasilkan limbah dalam jumlah besar, salah satunya dalam bentuk serbuk gergaji, yang sering kali tidak dimanfaatkan secara optimal dan dapat mencemari lingkungan. Serbuk gergaji sebagai biomassa berbasis karbon memiliki potensi besar untuk dikonversi menjadi biochar melalui proses pirolisis dan dimanfaatkan sebagai pembenah tanah. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh variasi suhu pirolisis terhadap sifat fisik dan kimia biochar dari limbah kayu jabon, serta menentukan suhu optimal yang menghasilkan biochar sesuai SNI 1683-2021. Biochar yang dihasilkan diaplikasikan ke tanah untuk mengetahui pengaruhnya terhadap kualitas tanah. Pirolisis kayu jabon menggunakan lima variasi suhu, yaitu 350°C, 400°C, 450°C, 500°C, dan 550°C. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan suhu pirolisis menurunkan kadar air dan volatile matter serta meningkatkan kadar abu, karbon tetap, nilai kalor, pH, dan kapasitas menahan air (WHC). Semua biochar pada suhu 350-550°C memenuhi standar mutu pertama SNI 1683-2021. Aplikasi biochar, terutama hasil pirolisis suhu 450-550°C, secara signifikan meningkatkan pH tanah, memperbaiki struktur fisik, dan meningkatkan kapasitas menahan air. Dengan demikian, suhu pirolisis 450-550°C dinilai paling optimal untuk menghasilkan biochar yang stabil dan efektif sebagai pembenah tanah.
PENGEMBANGAN MATERIAL ADSORBEN BERBASIS BIOCHAR UNTUK PEMISAHAN POLUTAN PESTISIDA DALAM AIR LIMBAH PERTANIAN
Pestisida merupakan senyawa yang digunakan untuk membasmi hama penyakit tanaman, namun penggunaannya juga membawa dampak yang tak baik. Hal tersebut dapat terjadi apabila residu pestisida yang digunakan tidak ditangani dengan baik. Salah satu cara yang dapat diambil untuk mengatasi masalah tersebut ialah dengan melalui proses adsorpsi. Tujuan dari penelitian yang akan dilakukan adalah untuk melakukan pengembangan adsorben berbasis biochar tempurung kelapa dengan menambahkan senyawa oksida logam (Fe-O), melakukan karakterisasi adsorben dengan analissi BET-BJH, SEM-EDS, dan FTIR, dan uji performa pada sistem batch dan kontinu. Dilakukan sintesis untuk 3 variasi BC:Fe 2:1, 1,25:1, dan 1:1 (b/b) dengan diperoleh BC-Fe 1,25:1 merupakan variasi terbaik dengan kapasitas dan efisiensi removal tertinggi. Modifikasi yang dilakukan berhasil meningkatkan %removal dari 40% menjadi 94,6% utnuk Adsorbat Klorpirifos dan dari 63% menjadi 92,67% untuk Adsorbat Endosulfan, meningkatkan kapasitas equilibrium dari 8,11 mg/g menjadi 18,92 mg/g untuk Adsorbat Klorpirifos dan dari 12,67 mg/g menjadi 18,53 mg/g untuk Adsorbat Endosulfan, serta kapasitas maksimum adsorben untuk kedua pestisida hingga lebih dari 2 kali lipatnya melalui percobaan metode batch. Hasil percobaan dimodelkan dengan persamaan isotermal Langmuir, Freundlich, dan Temkin, serta model kinetik PFO dan PSO yang diperoleh kesimpulan bahwa proses adsorpsi didominasi oleh mekanisme kemisorpsi di permukaan adsorben yang membentuk situs aktif adsorpsi yang homogen dan monolayer. Melalui percobaan kontinu diperoleh semakin tinggi unggun kolom akan meningkatkan waktu operasi kolom dan kapasitas adsorpsi meningkat. Pemodelan Thomas dan Bed-Depth- Service-Time digunakan untuk menggambarkan proses adsorpsi dengan memperoleh konstanta adsorpsi penting dan persamaan korelasi waktu breakthrough untuk setiap tinggi unggun dan laju alir yang berguna dalam perancangan peningkatan skala nantinya.
PRODUKSI CARBON HYBRID FERTILIZER MENGGUNAKAN CAMPURAN PUPUK NPK DENGAN BIOCHAR HASIL PIROLISIS AMPAS BIJI NYAMPLUNG
Pupuk merupakan bahan yang mengandung nutrisi penting bagi tanaman yang dibutuhkan untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Salah satu nutrisi terpenting yang diperlukan oleh tanaman yaitu nitrogen (N), fosfor (P), dan kalium (K) yang biasanya dikemas menjadi pupuk majemuk NPK. Pupuk NPK banyak digunakan karena dampaknya yang dapat mempercepat dan meningkatkan kualitas pertumbuhan suatu tumbuhan, namun penggunaannya haruslah efisien dan tidak berlebihan sehingga tidak menyebabkan pemborosan ataupun pencemaran lingkungan. Salah satu cara untuk mengefisienkan penggunaan pupuk NPK adalah dengan menggunakan carbon hybrid fertilizer (CHF) yang memiliki kemampuan untuk memperlambat laju pelepasan nutrisi dari pupuk, layaknya slow release fertilizer serta dapat menjadi sumber suplai karbon pada dan penahan air pada tanah. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memproduksi biochar dari ampas biji nyamplung yang dilakukan pirolisis pada suhu 300oC dan 450 oC dengan waktu tinggal 30 dan 60 menit serta CHF dari campuran pupuk NPK dengan biochar hasil pirolisis ampas biji nyamplung. Penelitian ini berfokus pada analisis karakteristik produk biochar, karakteristik produk CHF yang dibandingkan dengan pupuk NPK konvensional, serta pengaruh perbandingan jumlah perekat terhadap kekerasan produk CHF. Hasil penelitian menunjukan bahwa peningkatan temperatur dan waktu tinggal pirolisis dapat meningkatkan perolehan produk bio-oil, meningkatkan nilai fixed carbon pada biochar, serta meningkatkan porositas dan persebaran pori pada permukaan biochar. Sedangkan penurunan temperatur dan waktu reaksi pirolisis dapat meningkatkan perolehan produk biochar, meningkatkan nilai volatile matter pada biochar, serta menurunkan porositas dan persebaran pori pada permukaan biochar. Selain itu penambahan biochar pada produk CHF dapat meningkatkan nilai surface area, pore volume, serta menghasilkan struktur berpori dan sifat slow release yang lebih baik dibandingkan dengan pupuk NPK konvensional. Didapat juga bahwa perbandingan jumlah perekat yang digunakan tidak memberikan perbedaan yang signifikan terhadap kekerasan produk Carbon Hybrid Fertilizer.