Pemanfaatan Limbah Ampas Kopi Menjadi Bio-Oil melalui Proses Pirolisis Menggunakan Katalis Bentonit dan Analisis Ekonominya
Zakiyyuddin Rizky Rosanto
Konsumsi bahan bakar minyak (BBM) Indonesia terus mengalami peningkatan seiring dengan bertambahnya penduduk dan peningkatan pertumbuhan ekonomi, sedangkan produksi minyak terus menurun. Limbah ampas kopi memiliki potensi untuk digunakan sebagai bahan bakar alternatif yang murah dikarenakan selama ini hanya sebagian kecil yang telah dimanfaatkan. Pemanfaatan limbah ampas kopi menjadi bahan bakar alternatif melalui proses pirolisis selain memberikan nilai tambah bagi residu juga memberikan manfaat bagi lingkungan dengan meminimalisir limbah organik.
Pada penelitian ini dilakukan pirolisis limbah ampas kopi menggunakan variasi suhu 350°C, 400°C, dan 450°C, proses ini dilakukan secara batch dalam sebuah reaktor pirolisis tanpa penambahan katalis bentonit dan dengan penambahan katalis bentonit. Katalis yang digunakan pada penelitian ini diaktivasi secara fisika dengan memanaskan pellet bentonit di dalam wadah porselein dengan furnace pada suhu 500°C. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penambahan suhu operasi dan katalis bentonit terhadap hasil pirolisis limbah ampas kopi, mengetahui karakteristik bio-oil hasil pirolisis meliputi karakteristik fisika (massa jenis, viskositas kinematik, kadar air, pH, dan nilai kalor) dan kimia (komposisi senyawa), serta mengetahui potensi pemanfaatan limbah ampas kopi melalui metode pirolisis dengan menggunakan katalis berdasarkan analisis kelayakan ekonomi.
Hasil penelitian menunjukan bahwa penambahan suhu operasi menurunkan yield arang dan bio-oil, serta meningkatkan yield gas. Yield bio-oil tertinggi dihasilkan pada suhu 350°C, sebesar 42,20% untuk pirolisis tanpa katalis dan 43,00% untuk pirolisis dengan katalis, sedangkan yield bio-oil terendah dihasilkan pada suhu 450°C, yaitu sebesar 33,80% untuk pirolisis tanpa katalis dan 38,78% untuk pirolisis dengan katalis. Penambahan katalis bentonit meningkatkan yield bio-oil dan arang, serta menurunkan yield gas. Yield bio-oil dengan penambahan katalis berkisar antara 38,78-43,00%, sedangkan untuk pirolisis tanpa katalis berkisar antara 33,80-42,20%. Karakteristik fisika dari bio-oil yang dihasilkan memiliki massa jenis mendekati Heavy Fuel Oil (HFO) dan viskositas kinematik mendekati solar, memiliki kadar air dengan kisaran 3,65 – 6,39%, memliki pH yang asam (5,0-6,3), dan nilai kalor kurang dari setengah bahan bakar komersial dipasaran. Karakteristik kimia dari bio-oil yang dihasilkan memiliki komposisi senyawa berupa nitrogen, asam, alkohol, epoksida, hidrokarbon, keton, aldehid, fenol, dan furan. Berdasarkan analisis kelayakan ekonomi pendirian pabrik pirolisis limbah ampas kopi tanpa katalis lebih menguntungkan dibangingkan pabrik pirolisis limbah ampas kopi dengan katalis, dengan ROI sebelum pajak 68,99%, ROI setelah pajak 51,74%, POT sebelum pajak 1,27 tahun, POT setelah pajak 1,62 tahun, NPV Rp. 4.182.025.467,03, DCFRR 6,05 kali bunga bank, BEP 29,52%, dan SDP 16,22%.
Kata kunci: pirolisis, ampas kopi, katalis bentonit, karakteristik fisika dan kimia, analisis ekonomi.