Peningkatan Kualitas Asap Cair Berbahan Baku Limbah Biomassa Ranting Kayu Putih Melalui Adsorpsi Fase Gas Pada Proses Pirolisis
Wahyu Anggo Rizal
Limbah biomassa industri penyulingan kayu putih sangat melimpah dan dapat dikonversi menjadi beberapa produk yang bermanfaat seperti bahan kimia ataupun untuk kebutuhan energi. Salah satunya dengan metode pirolisis, yang merupakan salah satu teknik paling ramah lingkungan dan menjanjikan untuk mengkonversi biomassa menjadi beberapa jenis produk turunan seperti asap cair yang merupakan salah satu produk dari proses kondensasi pada pirolisis biomassa. Pirolisis terintegrasi adsorpsi fase gas merupakan salah satu metode yang efektif dan efisien untuk memurnikan asap cair, yang banyak digunakan sebagai penyedap dan pengawet makanan.
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah biomassa (KYP) proses produksi minyak kayu putih dari pabrik Sendang Mole yang berlokasi di Gading, Kec. Playen, Kabupaten Gunungkidul, DI Yogyakarta. Bahan baku adsorben zeolit, diperoleh dari daerah Ponorogo, Jawa Timur, sedangkan bahan baku arang diperoleh dari hasil proses pirolisis biomassa limbah minyak kayu putih, kedua jenis adsorben diaktivasi untuk meningkatkan sifat fisikokimianya. Proses pirolisis dilakukan pada suhu maksimal 500 °C dengan menggunakan adsorben pada cyclone scruber sejumlah 20:1. Karakterisasi komprehensif pada penelitian ini dilakukan antara lain dengan TG-IR, Flash smart, analisis komponen lignoselulosa proksimat dan ultimate, analisis BET, FT-IR, XRD, XRF, SEM, GC-MS, Chromameter, dan pengukuran pH. Aktivitas antibakteri dievaluasi terhadap Escherichia coli dan Staphylococcus aureus menggunakan metode MIC, sedangkan potensi antioksidan ditentukan melalui uji ABTS. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penggunaan adsorben zeolit dan arang terhadap karakteristik sifat fisiko kimia asap cair, kemampuan mereduksi senyawa berbahaya (tar dan polycyclic aromatic hydrocarbon), serta mengetahui kualitas dan kemampuan asap cair sebagai bahan antibakteri dan antioksidan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa komposisi lignoselulosa biomassa kayu putih adalah hemiselulosa (19.36 ± 0.167), selulosa (32.71 ± 0.265) dan lignin (28.51 ± 0.472). Aktivasi HCl pada zeolit dan arang dapat meningkatkan sifat fisikokimianya, dimana zeolit luas permukaannya meningkat dari 21.937 m2/g menjadi 99.265 m2/g, kapasitas volume pori meningkat pada zeolit (0.1298 cm3/g) dan rasio Si/Al meningkat dari 5.99 % menjadi 8.50 %, sedangkan pada arang luas permukaannya meningkat dari 12.954 m2/g menjadi 45.385 m2/g, kapasitas volume pori meningkat pada arang (45.385 m2/g), dan kandungan karbon meningkat dari 43.999 % menjadi 68.567 %. Adsorben natural dan teraktivasi mampu meningkatkan % area Acetic acid, dengan persentase terbesar pada adsorben natural AC-NZ 1 (46.55 %), dan seluruhnya menghilangkan senyawa ammonium acetate. Komposisi fenol pada kode 2 lebih tinggi daripada kode 1, dan. 3-Furaldehyde meningkat jumlahnya dengan adsorben teraktivasi AC-ZA 2 (22.59 %) dan AC-AA 1 (21.54 %). Konsentrasi penurunan tar tertinggi dengan adsorben AC-AA 2 sebesar (37.70 %) dan penurunan jumlah senyawa polycyclic aromatic hydrocarbon tertinggi dengan adsorben AC-AA 2, yang turun menjadi (2.0144 ppm). jenis bakteri Escherichia coli ATCC 8739 yang memiliki konsentrasi hambat minimal terendah ada pada AC, AC-NZ 2, AC-ZA 2, dan AC- AA 2 dengan nilai 3.125 %, sedangkan pada jenis bakteri Staphylococcus aureus ATCC 25923 adalah AC-AA 2 dengan nilai 1.56 %. Aktivitas antioksidan ditunjukkan dengan nilai IC50 terendah pada AC-ZA 2 (2074.43 %).
Kata kunci: Adsorpsi, Biomass, Kualitas asap cair, Pirolisis, Reduksi PAH