Jurnal Rekayasa Bahan Alam dan Energi Berkelanjutan

Energy Requirement Evaluation of Spray Distillation Technology as Green Alternative of Bioethanol Downstream Processing

2023-03-09T06:59:25+00:00

Bioethanol downstream processing is consuming 40-60% of total energy requirement in production of bioethanol as fuel, with highest consumption being the evaporation and distillation process. One of the technologies currently in development stage is spray distillation. In spray distillation, ethanol-water mixture feed is dispersed as micro droplets into a heated column at 40^oC, while counter current air is flown upward to collect the vapor and discharged into condensation column. Since the spray distillation principles has been tested in controlled laboratory scale, this research objective is to evaluate the energy requirement for such process and comparison to conventional distillation. Testing was conducted on 20 L batch stainless steel column distillation and spray distillation of the same capacity. The ethanol concentration in feed was set to 15%-v to simulate fermentation broth, and operating parameters were sets to obtain 80%-v product. Batch distillation was heated using LPG gas and calculation shows that heat requirement 3.34 MJ/L pure ethanol equivalent. Alternatively, spray distillation running with feed rate of 5.05 ml/s at 40^oC only requires 2.2-2.6 MJ/L pure ethanol equivalent. The study shows potential of spray distillation technology in reducing the energy requirement in downstream processing of bioethanol to 62-79% of conventional distillation.

Asap Cair dari Daun Jati sebagai Pestisida untuk Mengendalikan Kutu Putih

2023-05-02T04:18:27+00:00

Jati merupakan salah satu tanaman yang banyak dijumpai di Indonesia. Daun jati memiliki komponen lignin, selulosa, dan hemiselulosa yang dapat diurai menjadi fenol dan asam dalam bentuk cairan, disebut asap cair, dengan proses pirolisis yang bermanfaat sebagai pestisida nabati. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membuat asap cair dari limbah daun jati kering dengan metode pirolisis, mencari temperatur dan waktu relatif baik untuk memperoleh kadar fenol dan asam relatif baik dalam asap cair, dan menguji keefektifan asap cair sebagai pestisida nabati untuk hama kutu putih. Proses yang digunakan dalam penelitian ini yaitu pirolisis dengan tahapan karbonisasi lalu dilanjutkan dengan tahap kondensasi agar didapatkan asap cair. Proses pirolisis dilakukan dengan variasi temperatur (°C) 200, 250, 300, 350, dan 400 serta waktu proses pirolisis (jam) 1, 1 ½, 2, 2 ½, dan 3. Diperoleh asap cair relatif baik pada suhu 350°C dan waktu 3 jam karena memiliki kandungan fenol dan asam tertinggi yang masih sesuai dengan SNI, yaitu fenol sebesar 1,915% dan asam sebesar 14,885%. Asap cair relatif baik dilakukan uji keefektifan untuk menghilangkan hama kutu putih dengan konsentrasi 20% dan didapatkan hasil bahwa asap cair relatif baik efektif menghilangkan hama kutu putih dalam kurun waktu sembilan hari

Pemanfaatan Zeolit Alam Ende sebagai Katalis pada Pirolisis Polietilena dari Sampah Plastik

2023-05-02T04:35:39+00:00

Penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi zeolit Ende menjadi katalis pada pirolisis polietilena dari sampah plastik; mengetahui pengaruh katalis zeolit alam Ende terhadap energi aktivasi pirolisis; mengetahui pengaruh suhu dalam pirolisis; mengetahui pengaruh katalis dalam pirolisis; mengetahui pengaruh interaksi antara suhu dan katalis dalam pirolisis. Berdasarkan hasil percobaan, maka diketahui bahwa proses aktivasi dapat merubah sifat kimia dan sifat fisika zeolit Ende meliputi kristalinitas, luas permukaan, volume pori dan jejari pori, serta keasamannya untuk dijadikan sebagai katalis; katalis zeolit mampu menurunkan energi aktivasi hingga 4.371,1 cal/mol; komposisi 0,10 merupakan komposisi terbaik dari penggunaan zeolit alam aktif Ende sebagai katalis dalam proses pirolisis polietilena dari sampah plastik; interaksi terbaik antara suhu dan katalis zeolit alam aktif Ende adalah pada perlakuan suhu 400°C dan komposisi katalis 0,10.

Potensi Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) sebagai Bioenergi pada Produksi Bio-Oil dengan Metode Pirolisis: Efek Temperatur

2023-04-04T04:08:17+00:00

Indonesia memiliki banyak sumber daya biomassa seperti limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) untuk alternatif bahan bakar. Limbah padat TKKS memiliki kandungan selulosa, hemiselulosa, dan lignin yang berpotensi menghasilkan beberapa produk melalui metode pirolisis. TKKS yang digunakan dari PT. Lambang Jaya, Lampung Selatan, Indonesia. Tujuan studi ini adalah karakterisasi bio-oil yang dihasilkan dari limbah TKKS serta mengetahui faktor yang mempengaruhi produksi bio-oil. Percobaan dilakukan pada variasi temperatur 300°C, 350°C, dan 400°C, dengan biomassa TKKS berukuran 1 mm dalam reaktor pirolisis. Studi karakteristik fisika-kimia bio-oil yang diperoleh pada penelitian ini yaitu yield bio-oil, pH, densitas, viskositas, dan heating rate. Studi Karakteristik pirolisis TKKS yang diperoleh pada penelitian ini adalah yield bio-oil antara 4,32-6,49%, yield asap cair 33,03%-37,44%, yield arang 33,33%-38,35%, dan yield gas 23,53%-26,91%. Hasil pH bio-oil bersifat asam karena memiliki pH antara 3,4-3,8, densitas bio-oil 1,146-1,296 g/ml, viskositas 18,443-20,860 cP serta heating rate 4,6-6,5 °C/menit yang dikategorikan dalam jenis pirolisis lambat karena dioperasikan pada temperatur rendah dan waktu tinggal ≥ 30 menit. Pengaruh temperatur pada yield bio-oil menunjukkan semakin tinggi temperatur proses yield bio-oil yang dihasilkan semakin tinggi. Melalui studi karakteristik yang dilakukan pada pirolisis TKKS produk yang dihasilkan menarik untuk dikembangkan pemanfaatannya dengan memperhatikan parameter proses yang berpengaruh.

Lithium Recovery Using Hydrogen Manganese Oxide Adsorbent Derived from Spinel Lithium Manganese Oxide

2023-03-10T01:25:05+00:00

Lithium recovery from brine is recently attracting significant attention due to increasing industrial demand for energy storage, such as batteries. The lithium recovery from lithium brine was investigated using hydrogen manganese oxide adsorbent. The hydrogen manganese oxide adsorbent HMn₂O₄ (HMO) is derived from the spinel lithium manganese oxide (LMO), which is synthesized from LiOH and MnO₂precursor through the reflux method. The synthesized adsorbent was characterized using Scanning Electron Microscopy to identify its physical characteristics and its surface morphology. The adsorption capacity toward lithium solution was performed through an ion exchange process, and the adsorption values were determined using Atomic Absorption Spectroscopy (AAS). The synthesized HMO has a high lithium adsorption capacity for lithium-ion, which is 23 mg/g, and 10 mg/g for desorption. The optimum uptake capacity of HMn₂O₄ is 44% of the initial values (52 ppm) after 120 minutes of contact time. The synthesized hydrogen manganese oxide adsorbent has a potential industrial lithium recovery for large-scale application.

Analysis of The Impact of Wind and The Environmental Temperature on The Performance of a Rooftop Solar PV System: A Case Study of 52,2 kWp PT PLN Research and Development Center Rooftop PV Systems

2023-03-09T06:53:28+00:00

This study aimed to observe the influence of weather parameters (irradiation, ambient temperature, PV module temperature, wind speed, and direction). Performance evaluation of rooftop PV systems is carried out according to IEC 61724-1:2017. The parameters measured are solar irradiance using a pyranometer, the surface temperature of the PV module using a temperature sensor, ambient temperature, wind speed, and direction using the Smart Weather Sensor Lufft type WS500-UMB. The analysis was performed under three different weather conditions: cloudy, rainy, and sunny skies. In rainy conditions, the highest efficiency of the PV array is 16.1% – 16.69%, because the environmental temperature and the temperature of the PV module when it rains is the lowest compared to sunny and cloudy conditions. In sunny skies, the highest inverter efficiency is obtained, around 97.9 – 98.84%, this is due to very high solar irradiation (more than 1000 W/m²), so the inverter works more optimally than in rainy and cloudy conditions. The highest average wind speed is obtained in sunny conditions, which is 3.28 m/s with the same wind direction, namely the West-Northwest, but the influence of the wind is not significant to provide a cooling effect to the rooftop PV.