Karakterisasi metil ester (biodiesel) dari alga merah (gracilaria verrucosa) hasil transesterifikasi menggunakan katalis CaO (kalsium oksida) dengan variasi perbandingan molar metanol dan asam lemak

INDONESIA:

Biodiesel merupakan sumber bahan bakar alternatif yang dapat dijadikan sebagai salah satu solusi untuk mensubstitusi bahan bakar minyak bumi yang saat ini menjadi isu nasional di Indonesia karena adanya krisis energi. Dalam konteks
ini, asam lemak makroalga Gracilaria verrucose unggul sebagai pilihan yang sangat menarik, karena memiliki kandungan minyak nabati yang mencapai lebih dari 80% berat total makroalga kering.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengidentifikasi karakteristik metil ester yang paling optimal berdasarkan variasi perbandingan rasio molar asam lemak makroalga Gracilaria verrucosa dengan metanol. Proses produksi bahan baku biodiesel dilakukan dengan (1) ekstraksi maserasi menggunakan pelarut n-Heksana, (2) transesterifikasi asam lemak menjadi biodiesel dengan katalis CaO (kalsium oksida) dan variasi perbandingan rasio mol minyak : metanol 1:5,1:15,1:25 dengan suhu reaksi 60ºC selama 2 jam, (3) Pencucian minyak untuk meminimalkan kandungan gliserol dengan larutan asam asetat dan air. Kualitas biodiesel dari alga merah Gracilaria verrucose mengacu pada SK Dirjen EBTKE
No. 189.K/10/DJE/2019 dengan parameter utama yang diamati meliputi uji titik nyala, densitas, viskositas, angka keasaman, dan kadar air. Kemudian, dilakukan karakterisasi pada produk biodiesel menggunakan instrumen KG-SM (Kromatografi Gas - Spektrometri Massa).

Hasil penelitian menunjukkan bahwa berdasarkan penentuan kualitas biodiesel sesuai dengan spesifikasi yang tercantum dalam SK regulasi, asam lemak makroalga Gracilaria verrucosa merupakan bahan baku yang potensial sebagai bahan baku biodiesel. Hasil terbaik diperoleh pada variasi perbandingan 1:5, yang dapat memenuhi standar sebagai biodiesel berdasarkan parameter titik nyala,viskositas, kadar air, dan kadar FFA sesuai dengan persyaratan dalam SK regulasi. Hanya nilai parameter densitas yang belum memenuhi persyaratan.

ENGLISH:

Biodiesel serves as a promising alternative fuel source, offering a potential solution to mitigate the energy crisis and reduce dependence on petroleum-based fuels, a growing concern in Indonesia. Among the viable options, Gracilariaverrucosa red algae oil stands out due to its high vegetable oil content, accounting for over 80% of its total weight when dried.

This study aims to optimize the characteristics of methyl esters derived from Gracilaria verrucosa red algae biodiesel oil by exploring variations in the ratio of fatty acid concentrations to methanol. The biodiesel prodaction process
involves several steps: (1) n-hexane solvent-based maceration extraction, (2) transesterification of fatty acids into biodiesel using CaO (calcium oxide) catalysts at different oil moles:methanol ratios of 1:5, 1:15, and 1:25. This process occurs at a controlled temperature of 60°C for 2 hours. (3) Oil leaching to reduce glycerol content using an acetic acid and water solution. Biodiesel quality assessment aligns with the guidelines stipulated in Decree of the Director General of EBTKE No.189.K / 10 / DJE / 2019, encompassing key parameters such as flash point, density, viscosity, acidity number, and water content. Moreover, the resulting biodiesel products undergo characterization through Gas Chromatography - Mass Spectrometry (GC-MS) analysis.

The findings indicate that Gracilariaverrucosa macroalgae oil can indeed serve as a viable feedstock for biodiesel production, aligned with the specifications outlined in the decree. Among the various concentration treatments, the 1:5 ratio treatment emerges as the most promising, exhibiting favorable flash point values, viscosity, moisture content, and Free Fatty Acid (FFA) levels, meeting the biodiesel quality requisites established in the decree. However, it is noteworthy that the density parameter obtained does not meet the specified quality standards as defined by the same directive.

ARABIC:

وقود الدّيزل الحيويّ هو مصدر وقود بديل يمكن استخدامه كحلّ لاستبدال الوقود البتروليّ الّذي يعدّ حاليّا قضيّة وطنيّة في إندونيسيا بسبب أزمة الطّاقة. في هذا السّياق، يتفوّق الحمض الدّهنيّ للطّحالب الكبيرةِ Gracilaria verrucose كخيار جذّاب للغاية ، لأنّه يحتوي على محتوى زيت نباتي يصل إلى أكثر من ٨٠% من الوزن الكلّيّ للطّحالب الكبيرة الجافّةِ .
هدف هذا البحث هو تعرّف خصائص إستر المِيثيل بناء على الاختلافات في نسبة النّسبة المُولّية للأحْماض الدّهنيّة للطّحالب الكبيرةِ Gracilaria verrucosa إلى المَيثانول. سيتمّ تنفيذ عمليّة إنتاج المَوادّ الأوّليّة للدّيزل الحيويّ عن طريق ( ١ ) استخراج النّقع بِاسْتِخْدَامِ مُذِيبِ n – Hexane،(٢) اَلْأَسْتَرَة اَلتَّبَادُلِيَّةَ لِلْأَحْمَاضِ اَلدُّهْنِيَّةِ إِلَى وَقُودِ اَلدِّيزِل الحيويّ مع محفّزِ CaO ( أكسيد الكالسيوم ) والاختلافات في نسبة مولات الزّيت: المَيثانول ١ : ٥ ، ١ : ١٥ ، ١ : ٢٥ مع درجة حرارة تفاعل ٧٠ درجة مئويّة لمُدّة 2.5 ساعة ، (٣ ) غسل الزّيت لتقليل محتوى الجلسرين بمحلول حمض الخلّيك والماء . تشير جودة وقود الدّيزل الحيويّ من الطّحالب الحمراءِ Gracilaria verrucose إلى مرسوم المدير العامّ EBTKE رقم ١٨٩ . K / 10 / DJE / ٢٠١٩ مع المعلّمات الرّئِيسيّة الّتي تَمّت ملاحظتها بما في ذلك اختبارات نقطة الوميض والكثافة واللّزوجة وعدد الحموضة ومحتوى الرّطوبة. بالإضافة إلى ذلك ، سيتمّ تمييز منتجات الدّيزل الحيويّ الّتي تمّ الحصول عليها باستخدام أدواتٍ KG - SM ((كروماتوغرافيا الغاز - قياس الطّيف الكتليّ).
أظهرت النّتائج أنّه بناء على تحديد جودة وقود الدّيزل الحيويّ وفقا للمواصفات المدرجة في المرسوم التّنظيميّ ، فإنّ الأحماض الدّهنيّةَ Gracilaria verrucosa هي موادّ خام محتملة كموادّ وسيطة للدّيزل الحيويّ . يتمّ الحصول على أفضل النّتائج عند اختلاف نسبة ١ : ٥ ، والّتي يمكن أن تفي بالمعايير مثل وقود الدّيزل الحيويّ بناء على معلّمات نقطة الومِيض واللّزوجة ومحتوى الرّطوبة ومحتوى FFA وفقا لمتطلّبات المرسوم التّنظيميّ . ومع ذلك ، فإنّ قيمة معلّمة الكثافة في المقارنة لم تستوف معايير الجودة المحدّدة في نفس المرسوم التّنظيميِّ