bab i pendahuluan

BAB I
PENDAHULUAN
I.1
Latar Belakang
Cadangan minyak bumi sebagai sumber energi dunia semakin menipis,
oleh karena itu banyak penelitian untuk menghasilkan bahan bakar energi
terbarukan. Saat ini, sebagian besar konsumsi energi dipenuhi oleh bahan bakar
fosil. Pada tahun 2005 di Uni Eropa konsumsi energi dari sumber terbarukan baru
mencapai 6,38%, dan dari listrik 13,97% (Houdkova dkk., 2008).
Sumber energi utama dalam pemenuhan energi di bumi saat ini adalah
bahan bakar minyak bumi yang tidak dapat diperbaharui. Di sisi yang lain,
kebutuhan akan energi terus meningkat karena semakin banyaknya pengguna
kendaraan sebagai sarana transportasi, industri serta alat-alat stasioner lainnya
mengakibatkan semakin meningkatnya konsumsi bahan bakar minyak (BBM).
Peningkatan penggunaan bahan bakar, akan meningkatkan emisi gas dari
pembakaran. Bahan bakar fosil juga dianggap sumber energi yang tidak ramah
lingkungan karena dapat menimbulkan polusi akibat emisi pembakaran. Polusi
yang ditimbulkan oleh pembakaran bahan bakar fosil memiliki dampak langsung
maupun tidak langsung terhadap derajat kesehatan manusia. Polusi langsung dapat
berupa gas-gas berbahaya seperti CO, NOx, UHC (unburn hydrocarbon), dan
juga unsur metalik seperti timbal (Pb), sedangkan polusi tidak langsung mayoritas
berupa ledakan jumlah molekul CO2 yang berdampak pada pemanasan global
(Global Warming Potential). Pemanfaatan bahan dasar sebagai sumber energi
yang menghasilkan bahan bakar alternatif terbarukan sangat diperlukan. Beberapa
negara memusatkan perhatian pada pengembangan sumber bahan bakar alternatif
yang terbarukan, biodegradable, dan tidak beracun (Hansen et al., 2009).
Pemanfaatan sumber energi terbarukan seperti alkohol beserta turunannya yang
dapat digunakan pada bahan bakar menjadi sangat penting (He dan Liu, 2014).
1
2
Indonesia yang merupakan negara agraris memiliki wilayah yang sangat
luas untuk perkebunan tebu (bahan baku gula). Selain itu, Indonesia juga
mempunyai banyak pabrik gula dengan hasil samping alkohol dan minyak fusel
yang potensial digunakan sebagai sumber energi terbarukan. Minyak fusel yang
mengandung banyak alkohol berpotensial sebagai energi alternatif setelah diubah
menjadi senyawa alkana maupun asetal atau dialkoksi alkana melalui reaksi
katalitik.
Falah dan Triyono (2010) telah melakukan konversi n-butanol dan npentanol dengan katalis Cu/karbon aktif pada suhu 200 °C untuk menghasilkan
senyawa alkena dan dalam reaksi ini disebutkan apabila waktu singgung reaktan
ditingkatkan sehingga waktu kontak reaksi lebih lama maka akan dihasilkan
produk samping yang lain.
Telah dikenal, karbon aktif dapat mengkatalis reaksi dehidrasi dan atau
dehidrogenasi dari senyawa alkohol alifatik. Ini ditunjukkan bahwa aktivitas
katalitik karbon aktif dihasilkan dari adanya situs asam dan basa. Aldehid
merupakan produk dehidrogenasi dari alkohol primer dengan adanya katalis padat
yang bersifat asam atau basa, dan mungkin bereaksi dengan alkohol yang lain
akan membentuk asetal. Hal ini menjadikan sebuah kepercayaan untuk
mempelajari dekomposisi dari alkohol primer menggunakan katalis karbon yang
secara objektif akan memberikan informasi dan prospek pada sintesis asetal dari
alkohol dalam satu tahapan (Szymanski et al., 1994).
Bahan baku yang dapat digunakan untuk membuat karbon aktif adalah
semua bahan yang mengandung karbon, baik yang berasal dari tumbuh-tumbuhan,
binatang ataupun barang tambang. Bahan-bahan tersebut adalah berbagai jenis
kayu, tulang binatang, batu bara, tempurung kelapa, dan kulit biji kopi. Penulis
menggunakan tempurung kelapa sebagai bahan dasar pembuatan karbon aktif,
karena tempurung kelapa merupakan bahan dasar yang memiliki mikropori
banyak, kadar abu rendah, kelarutan dalam air tinggi dan reaktivitas tinggi
(Subadra dkk., 2005).
Modifikasi karbon aktif digunakan sebagai pengemban katalis logam nikel
untuk uji aktivitas katalis dalam reaksi dehidrasi 1-pentanol menghasilkan produk
3
asetal yaitu senyawa 1,1-dipentoksipentana. Katalis Ni/karbon aktif yang telah
dipakai dalam reaksi dehidrasi, akan dilakukan regenerasi secara termal kemudian
digunakan kembali untuk reaksi dehidrasi 1-pentanol.
I.2
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk:
1. Mempelajari pencucian karbon aktif dan uji keasaman melalui adsorpsi
ammonia.
2. Membuat katalis Ni yang diembankan pada karbon aktif (Ni/KA) dengan
cara impregnasi dan menguji aktivitas katalis Ni/KA untuk reaksi
dehidrasi 1-pentanol menjadi senyawa asetal, serta regenerasi katalis
Ni/KA yang telah terpakai kemudian digunakan kembali untuk reaksi
dehidrasi.
I.3
Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diberikan dari penelitian ini adalah membuat karbon
aktif dari bahan dasar tempurung kelapa, sehingga dihasilkan katalis Ni/karbon
aktif. Senyawa produk 1,1-dipentoksipentana dapat dimanfaatkan untuk
meningkatkan angka setana atau oktan bahan bakar terbarukan. Kemudian booster
yang dihasilkan tidak memiliki timbal yang dapat merusak performa mesin serta
memunculkan metode baru pembuatan asetal yang ramah lingkungan dan lebih
sederhana.