Perpustakaan Digital ITB

Uji coba sintesis bahan bakar drop-in tipe diesel hijau dari sabun basa magnesium stearat dan tipe bioavtur dari sabun basa Mg-Zn metil ester C12/C16 via dekarboksilasi termal katalitik sabun-sabun tersebut telah diteliti. Sekitar 94%-berat diesel hijau dan 43%-berat bioavtur telah diperoleh pada kedua percobaan tersebut. Tinjauan lebih lanjut terhadap metode sintesis bahan bakar drop-in via dekarboksilasi sabun basa, terutama untuk memilih logam-logam transisi bervalensi dua dan tiga yang paling efektif untuk disertakan sebagai logam sisipan bersama logam magnesium untuk pembuatan sabun basa dan memiliki performa katalitik terbaik saat dekarboksilasi sabun tersebut, juga telah diteliti. Penyertaan logam Zn/Cu/Fe dengan rasio mol 4:4:4 sebagai sisipan bersama campuran logam Mg-Al untuk membentuk kombinasi logam Mg0,82Zn0,04Cu0,04Al0,06Fe0,04 dengan rasio logam valensi dua dan tiga adalah 9:1, terbukti efektif untuk pembuatan sabun basa dan memiliki efek katalitik yang paling baik untuk dekarboksilasi sabun termaksud menjadi diesel hijau dan bioavtur. Dekarboksilasi sabun basa berbasis stearin sawit dengan kombinasi logam menurut rasio tersebut di atas, yang dilakukan pada suhu sampai dengan 350oC dan tekanan atmosfir selama 5 jam, memberikan perolehan biohidrokarbon cair sebesar 57,77%-berat (terhadap berat teoritik) dan selektivitas sekitar 83,86% ke arah pembentukan diesel hijau. Sedangkan, dekarboksilasi sabun basa berbasis metil ester C12/C14 memberikan perolehan biohidrokarbon cair sekitar 40,92%-berat dan selektivitas sekitar 96,58% ke arah pembentukan bioavtur. Evaluasi yang lebih cermat terhadap jenis dan rasio molar dari logam-logam yang disertakan sebagai sisipan bersama magnesium, dengan harapan untuk menaikan perolehan bahan bakar dan selektivitas ke produk utama, telah dilakukan pada penelitian tahap ketiga. Kombinasi logam menurut formulasi Mg0,78Zn0,20Cu0,01Fe0,01 telah ditemukan sebagai kombinasi logam yang paling baik untuk pembuatan sabun basa dan paling efektif untuk dekarboksilasi sabun tersebut menjadi bahan bakar drop-in. Misalnya, untuk sabun berbasis stearin sawit, hasil dekarboksilasi memberikan ± 64%-berat biohidrokarbon cair (cocok dengan diesel hijau), atau ± 6,23% lebih tinggi dari perolehan biohidrokarbon yang dihasilkan dengan rasio molar logam menurut formulasi sebelumnya (Mg0,82Zn0,04Cu0,04Al0,06Fe0,04). Berdasarkan formulasi Mg0,78Zn0,20Cu0,01Fe0,01, pengembangan proses agar mendapatkan rentang suhu yang paling efektif untuk dekarboksilasi sabun basa telah dilakukan. Sekitar 68 %-berat biohidrokarbon cair, dengan 98%-mol berupa diesel hijau telah dihasilkan via dekarboksilasi sabun basa Mmixstearin pada suhu sampai dengan 370oC. Sedangkan, sekitar 75 %-berat biohidrokarbon cair, dengan 95%-mol berupa bioavtur telah dihasilkan via dekarboksilasi sabun basa Mmix minyak kelapa pada suhu sampai dengan 380oC, selama 5 jam. Mekanisme dan kinetika reaksi dekarboksilasi sabun basa, juga telah diteliti dengan senyawa model asam palmitat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa biohidrokarbon cair rantai panjang yang cocok dengan diesel hijau, telah diproduksi menurut jalur reaksi primer. Dekarboksilasi sabun palmitat berjalan menurut kinetika orde satu, dengan nilai Ea sebesar 150 kJ/mol dan nilai k paling besar adalah 6,9 × 10-3 menit-1 pada suhu 370oC.