Katalis Nikel Terimpregnasi pada Alumina Mesopori dari Limbah Aluminium Foil Tercetak Ekstrak Biji Lerak untuk Hydrotreating Minyak Nyamplung menjadi Bioavtur Berbantuan Microwave
Putri Ardiana Dwi Rahmawati, Dr. Sri Sudiono, S.Si., M.Si. ; Prof. Dr.rer.nat. Drs. Karna Wijaya, M.Eng.
2026 | Skripsi | KIMIA
Peningkatan emisi karbon dioksida dari sektor aviasi dan keterbatasan cadangan bahan bakar fosil mendorong pengembangan bioavtur berbasis minyak nabati non-pangan sebagai alternatif bahan bakar berkelanjutan. Penelitian ini bertujuan menyintesis dan mengevaluasi kinerja katalis nikel terimpregnasi pada alumina mesopori (Ni/MA) yang disintesis menggunakan ekstrak biji lerak sebagai agen pencetak pori alami untuk konversi minyak nyamplung menjadi bioavtur berbantuan microwave. Sintesis pengemban dilakukan dengan variasi ekstrak biji lerak 5, 10, dan 15% (v/v), sedangkan impregnasi logam nikel dilakukan berbantuan ultrasonik dengan variasi konsentrasi nikel 2,5; 5; dan 7,5% (b/b). Karakterisasi dilakukan menggunakan XRD, FTIR, SAA, NH?-TPD, FESEM–EDX mapping, dan TEM–SAED. Proses hydrotreating dilakukan menggunakan reaktor microwave pada daya 600 W selama 30 menit dengan rasio katalis terhadap umpan 1:100 (b/b) dan laju alir H? 20 mL/menit. Produk cair hasil hydrotreating dianalisis menggunakan GC–MS untuk menentukan selektivitas dan yield bioavtur.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan ekstrak biji lerak 10% (v/v) menghasilkan pengemban dengan karakteristik terbaik, yaitu keasaman total 1,50 mmol g-1 NH?, luas permukaan spesifik 190,33 m² g-1, volume pori total 0,37 cm³ g-1, dan diameter pori rata-rata 3,90 nm. Katalis Ni 5/MA yang disintesis dengan konsentrasi nikel 5% (b/b) memiliki keasaman total 2,87 mmol g-1 NH?, luas permukaan spesifik 190,98 m² g-1, volume pori total 0,32 cm³ g-1, dan diameter pori rata-rata 3,67 nm. Karakteristik tersebut mendukung kinerja katalitik optimal pada proses hydrotreating minyak nyamplung, menghasilkan produk cair sebesar 83,00% (b/b), selektivitas bioavtur 65,73%, dan yield bioavtur 54,56% (b/b). Selain itu, katalis Ni 5/MA menunjukkan stabilitas dan reusabilitas yang baik hingga empat siklus reaksi dengan yield bioavtur pada siklus keempat sebesar 35,88%.
Increasing carbon dioxide emissions from the aviation sector and the depletion of fossil fuel reserves have driven the development of sustainable aviation fuel derived from non-edible vegetable oils. This study aimed to synthesize and evaluate the performance of nickel-impregnated mesoporous alumina (Ni/MA) catalysts prepared using Sapindus rarak extract as a natural pore-directing agent for the conversion of Calophyllum inophyllum oil into biojet fuel. Mesoporous alumina supports were synthesized using Sapindus rarak extract concentrations of 5, 10, and 15% (v/v), while nickel was ultrasonically impregnated at loadings of 2.5, 5.0, and 7.5% (w/w). The catalysts were characterized using XRD, FTIR, SAA, NH?-TPD, FESEM-EDX mapping, and TEM-SAED. Hydrotreating was carried out under microwave irradiation at 600 W for 30 min using a catalyst-to-feed ratio of 1:100 (w/w) and an H? flow rate of 20 mL/min. The liquid products were analyzed by GC-MS to determine biojet fuel selectivity and yield.
The results showed that the use of 10% (v/v) Sapindus rarak extract produced a support with favorable physicochemical properties, including a total acidity of 1.50 mmol g-1 NH?, a specific surface area of 190.33 m² g-1, a total pore volume of 0.37 cm³ g-1, and an average pore diameter of 3.90 nm. The Ni 5/MA catalyst, synthesized with a nickel loading of 5 wt%, exhibited a total acidity of 2.87 mmol g-1 NH?, a specific surface area of 190.98 m² g-1, a total pore volume of 0.32 cm³ g-1, and an average pore diameter of 3.67 nm. These properties contributed to its catalytic performance in the hydrotreating of Calophyllum inophyllum oil, yielding 83.00 wt% liquid products, 65.73% biojet fuel selectivity, and 54.56 wt% biojet fuel yield. Furthermore, the Ni 5/MA catalyst demonstrated good stability and reusability over four consecutive reaction cycles, retaining a biojet fuel yield of 35.88 wt% in the fourth cycle.
Kata Kunci : alumina mesopori, bioavtur, ekstrak biji lerak, hydrotreating, minyak nyamplung / biojet fuel, hydroconversion, mesoporous alumina, nyamplung oil, sapindus rarak extract
