Electronic Theses and Dissertation

Meningkatnya kebutuhan energi terbarukan dan dampak lingkungan akibat penggunaan bahan bakar fosil telah mendorong pengembangan biodiesel sebagai bahan bakar alternatif yang berkelanjutan. Penelitian ini bertujuan untuk mensintesis, mengkarakterisasi, dan menguji kinerja katalis heterogen berbasis limbah tandan kosong kelapa sawit (TKKS) untuk produksi biodiesel dari minyak jelantah. Limbah TKKS yang diperoleh dibakar pada udara terbuka hingga menghasilkan abu TKKS, yang selanjutnya dikalsinasi pada suhu 500, 600, dan 700 °C untuk membentuk situs basa aktif, terutama kalium oksida (K₂O). Katalis dikarakterisasi menggunakan XRD, FTIR, XRF, dan SEM–EDX Mapping. Hasil XRD menunjukkan terbentuknya fasa kristalin K₂O dan SiO₂ dengan kristalinitas yang meningkat seiring kenaikan suhu kalsinasi. Analisis FTIR mengidentifikasi adanya gugus hidroksil, karbonat, dan silikat, sedangkan XRF menunjukkan kandungan K₂O dominan sebesar 49,96% yang berperan sebagai situs basa aktif. Citra SEM menunjukkan bahwa katalis hasil kalsinasi pada suhu 600 °C memiliki permukaan berbentuk kelopak dan jarum dengan distribusi partikel yang merata. Pengujian kinerja katalis menghasilkan yield biodiesel tertinggi sebesar 92,62% pada kondisi terbaik, yaitu suhu kalsinasi 600 °C, rasio mol minyak : metanol 1:10, dan konsentrasi katalis 5% berat. Analisis GC–MS mengidentifikasi metil palmitat, metil oleat, dan metil linoleat sebagai senyawa utama biodiesel. Produk biodiesel yang dihasilkan memenuhi standar SNI 7182:2015 dan ASTM D6751 untuk parameter densitas, viskositas, nilai asam, dan nilai kalor. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa limbah TKKS berpotensi digunakan sebagai bahan katalis heterogen yang efisien dan ramah lingkungan untuk produksi biodiesel berkelanjutan.

The increasing demand for renewable energy and the environmental impacts of fossil fuel consumption have driven the development of biodiesel as a sustainable alternative fuel. This study aims to synthesize, characterize, and evaluate the performance of a heterogeneous catalyst derived from palm empty fruit bunch (EFB) waste for biodiesel production from waste cooking oil (WCO). The EFB ash was calcined at 500, 600, and 700 °C to form active basic sites, mainly potassium oxide (K₂O). The catalysts were characterized using XRD, FTIR, XRF, and SEM–EDX Mapping. XRD results confirmed the formation of crystalline K₂O and SiO₂ phases with increasing crystallinity at higher calcination temperatures. FTIR analysis identified hydroxyl, carbonate, and silicate functional groups, while XRF showed a dominant K₂O content of 49.96%, indicating the presence of strong basic active sites. SEM images revealed that the catalyst calcined at 600 °C exhibited a petal- and needle-like surface morphology with a uniform particle distribution, whereas calcination at 700 °C caused sintering and a reduction in surface area. Catalytic performance tests achieved the highest biodiesel yield of 92.62% under the best reaction conditions, namely a calcination temperature of 600 °C, an oil-to-methanol molar ratio of 1:10, and a catalyst loading of 5 wt%. GC–MS analysis identified methyl palmitate, methyl oleate, and methyl linoleate as the main fatty acid methyl esters in the biodiesel product. The resulting biodiesel met the SNI 7182:2015 and ASTM D6751 standards for density, viscosity, acid value, and calorific value. These findings demonstrate that EFB waste can be effectively utilized as an efficient and environmentally friendly heterogeneous catalyst for sustainable biodiesel production.