Pembuatan Serbuk Karbon Aktif Dari Limbah Bambu Sebagai Penyangga Katalis Logam Dalam Sintesis Biofuel Secara Fischer-Tropsch

Abstract

Sintesis Fischer-Tropsch merupakan rute alternatif untuk konversi biomassa menjadi bahan bakar cair yang cukup menjanjikan karena produk biofuel yang dihasilkan memiliki karakteristik identik dengan bahan bakar fosil. Biomassa dikonversi menjadi gas sintesis (CO dan H2) melalui polimerisasi menjadi hidrokarbon rantai panjang (wax) dan selanjutnya dipotong-potong melalui proses perengkahan menghasilkan hidrokarbon rantai pendek (C5-C12) yang merupakan biofuel. Penggunaan karbon aktif sebagai penyangga dapat menghasilkan biofuel secara langsung. Penelitian ini bertujuan karakterisasi serbuk karbon aktif sebagai penyangga katalis logam yang akan digunakan dalam sintesis Fischer-Tropsch dan memanfaatkan limbah bambu sebagai sumber karbon aktif. Pembuatan karbon aktif dari bambu ini dilakukan dengan kombinasi aktivasi Karbonisasi-H3PO4 (A), Karbonisasi-H3PO4-Steam (B). Bambu dikecilkan ukurannya, dikeringkan dan diarangkan pada 5000C dengan aliran gas nitrogen dalam reaktor karbonisasi, diserbukkan, selanjutnya diaktivasi dengan H3PO4 85% dan dicuci sampai pH netral. Setelah pengeringan, sampel difungsionalisasi dengan HNO3 65%, dinetralkan, dikeringkan dan dikalsinasi pada 7000C. Struktur kristal pada karbon aktif dianalisa menggunakan XRD. Karbon aktif hasil berbagai urutan aktivasi memiliki profil XRD yang identik dan sudah menunjukkan spektra khas untuk karbon aktif. Karbon aktif yang dihasilkan sudah sesuai dengan struktur kristal berdasarkan sudut difraksi hasil analisis XRD. Aktivasi karbon yang diawali dengan steam kemudian ditreatment dengan asam fosfat (B) menunjukkan hasil yang lebih baik dalam hal terbentuknya gugus fungsi oksigen. Spektra gugus fungsi alkohol, fenol, karbonil, karboksilat muncul dengan intensitas yang cukup besar dibandingkan perlakuan aktivasi tanpa menggunakan steam. Hal ini menunjukkan bahwa kombinasi aktivasi fisik (steam) dan aktivasi kimia (asam fosfat) meningkatkan terbentuknya gugus fungsi oksigen dibandingkan proses fungsionalisasi menggunakan asam nitrat saja.

Pengaruh Aktivasi Terhadap Morfologi Karbon Aktif Dari Kulit Kacang Tanah

“…Beberapa limbah pertanian yang telah dimanfaatkan sebagai bahan dasar karbon aktif adalah sekam padi, ampas tebu, sampah plastik, biji alpukat dan daun bambu (Rastini 2018). Kulit kacang tanah merupakan salah satu limbah pertanian yang belum dimanfaatkan dan dapat diolah menjadi karbon aktif.…”

“…Selain itu, juga nampak adanya lapisan pada bagian amorf karbon membuat karbon terlihat memiliki komposisi penyusun yang tidak seragam atau heterogen. Hal ini sejalan dengan hasil penelitian sebelumnya yang menggunakan limbah bambu sebagai bahan dasar pembuatan karbon aktif (Rastini 2018). Struktur karbon aktif kulit kacang tanah tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti adanya proses aktivasi kimia menggunakan H3PO4 dan ZnCl2 serta proses pemanasan pada suhu tinggi dimana memiliki dampak langsung terhadap morfologi karbon aktif.…”