A Study of Structural and Elemental Properties Characterization of Hydrochar Derived from Empty Fruit Bunches Through Hydrothermal Carbonization

Mohamed Abubakar Abdelrahman, Akhmad Faruq Alhikami, Ena Marlina

Abstract


Penelitian ini mengkaji proses karbonisasi hidrotermal (HTC) terhadap tandan kosong kelapa sawit (EFB), yang merupakan limbah lignoselulosa dari produksi minyak sawit, dengan menggunakan air limbah tahu sebagai media reaksi. Studi ini merespons kebutuhan akan strategi pengelolaan limbah yang inovatif serta pengembangan material karbon berkelanjutan. Keunikan penelitian ini terletak pada pemanfaatan gabungan dua jenis limbah agroindustri yang kurang dimanfaatkan, yaitu EFB dan air limbah tahu, yang jarang diteliti secara bersamaan. Proses HTC dilakukan pada suhu 180 °C dan 210 °C selama 8 jam dengan rasio biomassa terhadap pelarut 1:10. Hidrocar yang dihasilkan dikarakterisasi menggunakan SEM, EDX, dan FTIR. Hasil menunjukkan peningkatan signifikan kadar karbon (dari 68,88 menjadi 75,62 %) pada suhu yang lebih tinggi, disertai penurunan kadar oksigen dan peningkatan porositas. Spektrum FTIR menunjukkan peningkatan gugus aromatik dan gugus fungsi yang mengandung oksigen, menandakan tingkat karbonisasi yang lebih tinggi. Temuan ini menunjukkan bahwa air limbah tahu tidak hanya berfungsi sebagai pelarut, tetapi juga meningkatkan sifat struktural dan kimia dari hidrocar. Pendekatan ini menawarkan jalur yang menjanjikan untuk valorizasi limbah secara berkelanjutan dan aplikasi lingkungan.

Full Text:

PDF Remote

References


S. S. Jamari and J. R. Howse, “The effect of the hydrothermal carbonization process on palm oil empty fruit bunch,” Biomass and Bioenergy, vol. 47, pp. 82–90, 2012, doi: 10.1016/j.biombioe.2012.09.061.

S. Nizamuddin, N. S. Jayakumar, J. N. Sahu, P. Ganesan, A. W. Bhutto, and N. M. Mubarak, “Hydrothermal carbonization of oil palm shell,” Korean J. Chem. Eng., vol. 32, no. 9, pp. 1789–1797, 2015, doi: 10.1007/s11814-014-0376-9.

H. Feng et al., “Tofu wastewater as a carbon source flowing into municipal wastewater treatment plants for reductions of costs and greenhouse gas emissions,” J. Environ. Manage., vol. 370, no. May, p. 122550, 2024, doi: 10.1016/j.jenvman.2024.122550.

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, 2022, doi: 10.1016/j.egyr.2022.10.183.

T. Wang, Y. Zhai, Y. Zhu, C. Li, and G. Zeng, “A review of the hydrothermal carbonization of biomass waste for hydrochar formation: Process conditions, fundamentals, and physicochemical properties,” Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 90, no. March, pp. 223–247, 2018, doi: 10.1016/j.rser.2018.03.071.

U. Choe, A. M. Mustafa, X. Zhang, K. Sheng, X. Zhou, and K. Wang, “Effects of hydrothermal pretreatment and bamboo hydrochar addition on anaerobic digestion of tofu residue for biogas production,” Bioresour. Technol., vol. 336, no. March, p. 125279, 2021, doi: 10.1016/j.biortech.2021.125279.

W. Wang, W. H. Chen, and M. F. Jang, “Characterization of hydrochar produced by hydrothermal carbonization of organic sludge,” Futur. Cities Environ., vol. 6, no. 1, pp. 1–10, 2020, doi: 10.5334/fce.102.

R. Mohadi et al., “Low-Cost Yet High-Performance Hydrochar Derived from Hydrothermal Carbonization of Duku Peel (Lansium domesticum) for Cr(VI) Removal from Aqueous Solution,” Indones. J. Chem., vol. 22, no. 6, pp. 1523–1533, 2022, doi: 10.22146/ijc.73353.

W. Sisuthog, N. Prasongthum, A. Suemanotham, and Y. Thanmongkhon, “Indonesian Journal of Science & Technology High-Porosity Hydrochar From Oil Palm Empty Fruit Bunches Via Single-Step Hydrolytic Agent-Assisted Hydrothermal Carbonization,” vol. 9, pp. 709–720, 2024.

D. Irawan, W. Wijayanti, S. Wahyudi, and I. N. G. Wardana, “Modification effects of Na-bentonite catalyst with organic compounds increasing hydrogen production from biomass pyrolysis,” Case Stud. Chem. Environ. Eng., vol. 11, no. March, p. 101206, 2025, doi: 10.1016/j.cscee.2025.101206.

M. Jalilian, R. Bissessur, M. Ahmed, A. Hsiao, Q. S. He, and Y. Hu, “A review: Hydrochar as potential adsorbents for wastewater treatment and CO2 adsorption,” Sci. Total Environ., vol. 914, no. December 2023, p. 169823, 2024, doi: 10.1016/j.scitotenv.2023.169823


Refbacks

  • There are currently no refbacks.