12/9/2025#NOPUBLISH# Pembuatan Greendiesel melalui reaksi Deoksigenasi limbah minyak goreng menggunakan katalis Ni/γ-Al2O3

INDONESIA :

Limbah minyak goreng dengan kandungan asam lemak di dalamnya, dapat dikonversi menjadi bahan bakar diesel melalui reaksi deoksigenasi. Penelitian ini menggunakan katalis γ-Al₂O₃ dan Ni/γ-Al₂O₃. Ni/γ-Al₂O₃ disintesis menggunakan metode impregnasi yang dilanjutkan dengan sonikasi. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui karakteristik katalis Ni/γ-Al₂O₃ serta mengkaji kinerja katalis γ-Al₂O₃ dan Ni/γ-Al₂O₃ dalam reaksi deoksigenasi limbah minyak goreng.

Hasil sintesis katalis dikarakterisasi menggunakan XRD (X-Ray Diffraction) untuk mengetahui struktur kristalnya. Morfologi dan topografi katalis dianalisis menggunakan SEM (Scanning Electron Microscope), sedangkan komposisi unsur dan distribusi nikel diperoleh melalui karakterisasi EDX (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) beserta pemetaan elemen (element mapping). Produk hasil konversi hidrokarbon dari reaksi deoksigenasi selanjutnya dianalisis menggunakan instrumen GC-MS (Gas Chromatography–Mass Spectrometry).

Pengembanan nikel pada katalis γ-Al₂O₃ menunjukkan puncak khas pada 2θ sekitar 37,5°, 45,8°, dan 67,0°, yang identik dengan puncak standar γ-Al₂O₃. Hasil SEM menunjukkan morfologi partikel Ni/γ-Al₂O₃ berbentuk tidak beraturan, membulat tumpul, dengan ukuran rata-rata sebesar 49,69 µm. Analisis EDX mengonfirmasi keberadaan unsur Al (52,37%), O (45,74%), dan Ni (1,88%) dengan distribusi nikel yang merata pada permukaan katalis. Pada reaksi deoksigenasi (360 °C, 4 jam), penambahan 1% nikel meningkatkan %yield produk cair sebesar 14% dibandingkan γ-Al₂O₃. Kandungan hidrokarbon juga meningkat dari 79,93% menjadi 82,39%, didominasi oleh fraksi C₈–C₁₈ (terutama C₁₇) dan hidrokarbon jenuh sekitar 50%. Penambahan nikel terbukti meningkatkan aktivitas dan selektivitas katalis melalui jalur dekarboksilasi dan dekarbonilasi, menghasilkan konversi hidrokarbon yang lebih efisien.

ENGLISH :

Used cooking oil waste containing fatty acids can be converted into diesel fuel through a deoxygenation reaction. This study employed γ-Al₂O₃ and Ni/γ-Al₂O₃ catalysts. The Ni/γ-Al₂O₃ catalyst was synthesized using the impregnation method followed by sonication. This study was conducted to determine the characteristics of the Ni/γ-Al₂O₃ catalyst and to evaluate the performance of the γ-Al₂O₃ and Ni/γ-Al₂O₃ catalysts in the deoxygenation reaction of cooking oil waste.

The synthesized catalysts were characterized using XRD (X-Ray Diffraction) to determine their crystal structure. The morphology and topography of the catalyst were analyzed using SEM (Scanning Electron Microscope), while the elemental composition and nickel distribution were obtained through EDX (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) characterization and element mapping. The hydrocarbon products resulting from the deoxygenation reaction were analyzed using Gas Chromatography–Mass Spectrometry (GC-MS).

Nickel impregnation on γ-Al₂O₃ exhibited characteristic diffraction peaks at 2θ around 37.5°, 45.8°, and 67.0°, which are identical to the standard peaks of γ-Al₂O₃. SEM results show that the morphology of Ni/γ-Al₂O₃ particles is irregular, rounded, and blunt, with an average size of 49.69 µm. EDX analysis confirms the presence of Al (52.37%), O (45.74%), and Ni (1.88%) with uniform nickel distribution on the catalyst surface. In the deoxygenation reaction (360°C, 4 hours), the addition of 1% nickel increased the liquid product yield by 14% compared to γ-Al₂O₃. The hydrocarbon content also increased from 79.93% to 82.39%, dominated by the C₈–C₁₈ fraction (particularly C₁₇) and saturated hydrocarbons at approximately 50%. The addition of nickel was found to enhance the activity and selectivity of the catalyst through the decarboxylation and decarbonylation pathways, resulting in more efficient hydrocarbon conversion.

ARABIC :

يمكن تحويل زيت الطهي المُستعمل المُحتوي على أحماض دهنية إلى وقود ديزل من خلال تفاعل إزالة الأكسجين. استخدمت هذه الدراسة مُحفزات جاما الومينا و نيكل\جاما الومينا .تم تصنيع نيكل\جاما الومينا بطريقة التشريب متبوعةً بالموجات فوق الصوتية. أُجريت هذه الدراسة لتحديد خصائص مُحفزنيكل\جاما الومينا ، ولدراسة أداء مُحفزات جاما الومينا و نيكل\جاما الومينا ₃ في تفاعل إزالة الأكسجين من زيت الطهي المُستعمل.
وُصفت نتائج تصنيع المُحفز باستخدام حيود الأشعة السينية لتحديد بنيته البلورية. تم تحليل مورفولوجيا وتضاريس المحفز باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح، بينما تم تحديد التركيب العنصري وتوزيع نيكل باستخدام تقنية (مطيافية الأشعة السينية المشتتة للطاقة) ورسم خرائط العناصر. بعد ذلك، تم تحليل نواتج تحويل الهيدروكربون من تفاعل إزالة الأكسجين باستخدام جهاز كروماتوغرافيا الغاز-مطياف الكتلة.

أظهر تحميل نيكل على محفز جاما الومينا قممًا مميزة عند ٢تيتا عند حوالي ٣٧٫٥ درجة و٤٥٫٨ درجة و٦٧٫٠ درجة، وهي مطابقة للقمم القياسية لـ جاما الومينا. أظهرت نتائج المجهر الإلكتروني الماسح أن مورفولوجيا جسيمات جاما الومينا و نيكل\جاما الومينا كانت غير منتظمة، مستديرة، غير حادة، بمتوسط حجم ٤٩٫٦٩ ميكرومتر. أكد تحليل وجود عناصر الومونيوم(٥٢٫٣٧%) اؤسيكن (٤٥٫٧٤%) و نيكل(١٫٨٨%) مع توزيع متساوٍ نيكل على سطح المحفز. في تفاعل إزالة الأكسجين (٣٦٠ درجة مئوية، ٤ ساعات)، أدت إضافة ١% نيكل إلى زيادة نسبة إنتاج المنتجات السائلة بنسبة ١٤% مقارنةً بـ جاما الومينا. ارتفع محتوى الهيدروكربونات أيضًا من ٧٩٫٩٣% إلى ٨٢٫٣٩%، مسيطرًا عليه نسبة
C₈–C₁₈ (وخاصةً C₁₇)
والهيدروكربونات المشبعة بنسبة ٥٠% تقريبًا. وقد تبين أن إضافة نيكل تزيد من نشاط وانتقائية المحفز من خلال مسارات نزع الكربوكسيل ونزع الكربونيل، مما يؤدي إلى تحويل هيدروكربوني أكثر كفاءة.