Studi Kinetika Reaksi Pembentukan Produk dari Hydrothermal Liquefaction Residu Spirulina platensis (SPR)
Pradipta Aji Sadewa, Prof. Dr.Eng. Ir. Arief Budiman, M.S., IPU.; Prof. Ir. Rochmadi, S.U., Ph.D., IPU.
2025 | Tesis | S2 Teknik Kimia
Konsumsi
energi yang tinggi mengakibatkan banyak CO2 terlepas ke udara dan
kelangkaan energi fosil. Mikroalga merupakan mikroorganisme yang dapat
mengatasi kedua hal tersebut. Kultivasinya dapat menjerap CO2 dan
mikroalga sendiri mengandung lipid, karbohidrat dan protein yang dapat
dikonversi menjadi energi. Jenis mikroalga yang sering ditemui adalah Spirulina
platensis. Pada konversi Spirulina platensis menjadi minyak alga
terdapat produk samping (SPR) yang masih memiliki kandungan karbohidrat dan
protein tinggi sehingga dapat dikonversi secara termokimia menjadi energi.
Salah satu konversi termokimia adalah Hydrothermal liquefaction (HTL).
Proses HTL dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti suhu dan pH. Pada
penelitian akan divariasikan suhu 250, 275 dan 300oC kemudian pH 3,
7, dan 11. Untuk mencapai pH 3 dan 11, dilakukan penambahan CH3COOH
dan KOH. Proses HTL dilakukan didalam reaktor tertutup. Produk kemudian
diekstraksi menggunakan n-heksan guna memisahkan bio-oil. Selanjutnya
padatan dan aqueous phase dipisahkan dengan vakum filter. Semakin tinggi
suhu yield bio-oil, gas dan aqueous phase naik sedangkan padatan
turun karena pada suhu tinggi proses hidrolisis lebih efektif menjadikan padatan
terkonversi menjadi produk HTL. Pada pH semakin tinggi produk bio-oil dan
gas naik sedangkan aqueous phase dan padatan turun karena pH tinggi
membuat aqueous phase banyak terkonversi menjadi bio-oil dan gas.
Pada penelitian ini juga dilakukan studi kinetika reaksi pembentukan produk HTL
yang mana diusulkan 3 Model. Model-3 menjadi model yang paling logis karena
mempertimbangkan reaksi dari aqueous phase menjadi bio-oil
disertai gas. Nilai konstanta laju reaksi Model-3 berkisar 1x10-6
sampai 0,04.
High energy consumption is affecting to a lot of CO2 being released into the air and the scarcity of fossil energy. Microalgae are microorganisms that can overcome both of these things. Its cultivation can absorb CO2 and microalgae contains lipids, carbohydrates and proteins that can be converted into energy. The type of microalgae that is often found is Spirulina platensis. In the conversion of Spirulina platensis into algae oil, there are by-products (SPR) that still have high carbohydrate and protein content and it can be converted by thermochemically into energy. One of the thermochemical conversions is Hydrothermal liquefaction (HTL). The HTL process is influenced by several factors such as temperature and pH. In this research, the temperature will be varied at 250, 275 and 300oC then pH 3, 7, and 11. To achieve pH 3 and 11, CH3COOH and KOH are added. The HTL process is carried out in a closed reactor. The product is then extracted using n-hexane to separate the bio-oil. Furthermore, the solid and aqueous phases are separated by a vacuum filter. Higher temperature make the yield of bio-oil, gas and aqueous phase increases while the solids decrease because at high temperatures the hydrolysis process is more effective in converting solids into HTL products. At higher pH, the bio-oil and gas products increase while the aqueous phase and solids decrease because high pH makes the aqueous phase mostly converted into bio-oil and gas. This study also conduct a kinetics study of the reaction of HTL product formation, which is proposes 3 Models. Model-3 is the most logical model because it considers the reaction of the aqueous phase into bio-oil accompanied by gas. The reaction rate constant value of Model-3 ranges from 1x10-6 to 0.04.
Kata Kunci : Hydrothermal liquefaction, Spirulina platensis, Spirulina platensis residue, bio-oil, Kinetika reaksi