Analisis profil degradasi massa pada hydrochar menggunakan teknik Hydrothermal Carbonization dari limbah tandan kosong sawit

Muhammad Abdul Qodir, Akhmad Faruq Alhikami, Margianto Margianto

Abstract


Tandan kosong sawit (TKS) merupakan limbah yang memiliki potensi besar sebagai sumber energi terbarukan. Namun, kandungan air yang tinggi dalam TKS menjadi tantangan dalan pemanfaatanya. Hydrothermal Carbonization (HTC) merupakan metode yang efektif dalam konversi biomassa dengan kadar air tinggi menjadi hydrochar yang lebih stabil. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis profil degradasi massa hydrochar yang dihasilkan dari tandan kosong kelapa sawit (TKS) melalui proses Hydrothermal Carbonization (HTC). Proses HTC dilakukan dalam reaktor mini autoclave pada suhu 180°C dan 210°C selama 8 jam, dengan menggunakan air perasan belimbing wuluh sebagai pelarut organik. Analisis degradasi massa dilakukan menggunakan Thermogravimetric Analysis (TGA) dengan pemanasan hingga 1000°C dalam atmosfer oksigen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa proses HTC meningkatkan stabilitas termal hydrochar dengan menggeser degradasi massa ke suhu yang lebih tinggi. Sampel raw material mengalami degradasi utama pada suhu 178,26–519,39°C dengan kehilangan massa sebesar 76,99%. Setelah perlakuan HTC, hydrochar dari suhu 180°C mengalami kehilangan massa total 97,773%, sedangkan hydrochar dari suhu 210°C mengalami kehilangan massa 95,289%. HTC 210°C menghasilkan hydrochar dengan residu karbon lebih tinggi dan stabilitas termal yang lebih baik dibandingkan HTC 180°C. Secara keseluruhan, HTC meningkatkan ketahanan termal hydrochar, menjadikannya lebih sesuai untuk aplikasi energi seperti biochar atau bahan bakar padat.


Full Text:

PDF Remote

References


L. Indriati, N. Elyani, and S. F. Dina, “Empty fruit bunches, potential fiber source for Indonesian pulp and paper industry,” in IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, IOP Publishing Ltd, Dec. 2020. doi: 10.1088/1757-899X/980/1/012045.

M. Ameen et al., “Effect of acid catalysts on hydrothermal carbonization of Malaysian oil palm residues (leaves, fronds, and shells) for hydrochar production,” Biomass Convers Biorefin, vol. 12, pp. 103–114, 2022, doi: 10.1007/s13399-020-01201-2/Published.

H. E. Putra et al., “Hydrothermal treatment of empty fruit bunches for enhanced solid fuel production using palm oil mill effluent as a liquid stream,” Bioresour Technol Rep, vol. 25, Feb. 2024, doi: 10.1016/j.biteb.2024.101761.

W. Sisuthog, L. Attanatho, and C. Chaiya, “Conversion of empty fruit bunches (EFBs) by hydrothermal carbonization towards hydrochar production,” Energy Reports, vol. 8, pp. 242–248, Dec. 2022, doi: 10.1016/j.egyr.2022.10.183.

S. R. Periyavaram, L. Uppala, S. Sivaprakash, and P. H. P. Reddy, “Thermal behaviour of hydrochar derived from hydrothermal carbonization of food waste using leachate as moisture source: Kinetic and thermodynamic analysis,” Bioresour Technol, vol. 373, Apr. 2023, doi: 10.1016/j.biortech.2023.128734.

S. Fakudze, Y. Wei, P. Zhou, J. Han, and J. Chen, “Synergistic effects of process-generated organic acids during co-hydrothermal carbonization of watermelon peel and high-sulfur coal,” J Environ Chem Eng, vol. 10, no. 3, Jun. 2022, doi: 10.1016/j.jece.2022.107519.

S. Nizamuddin, N. S. Jaya Kumar, J. N. Sahu, P. Ganesan, N. M. Mubarak, and S. A. Mazari, “Synthesis and characterization of hydrochars produced by hydrothermal carbonization of oil palm shell,” Canadian Journal of Chemical Engineering, vol. 93, no. 11, pp. 1916–1921, Nov. 2015, doi: 10.1002/cjce.22293.

M. Dominic C D et al., “Nanosilica from Averrhoa bilimbi juice pre-treated rice husk: Preparation and characterization,” J Clean Prod, vol. 413, Aug. 2023, doi: 10.1016/j.jclepro.2023.137476.

A. Kurniasih, D. A. Pratiwi, and M. Amin, “PEMANFAATAN AMPAS TEBU SEBAGAI ARANG AKTIF DENGAN AKTIVATOR LARUTAN BELIMBING WULUH (Averrhoa bilimbi L.),” Ruwa Jurai: Jurnal Kesehatan Lingkungan, vol. 14, no. 2, p. 56, Jan. 2021, doi: 10.26630/rj.v14i2.2287.

M. Raza, B. Abu-Jdayil, A. H. Al-Marzouqi, and A. Inayat, “Kinetic and thermodynamic analyses of date palm surface fibers pyrolysis using Coats-Redfern method,” Renew Energy, vol. 183, pp. 67–77, Jan. 2022, doi: 10.1016/j.renene.2021.10.065.


Refbacks

  • There are currently no refbacks.