KIPMIKIPMI

Communications in Science and TechnologyCommunications in Science and Technology

Salah satu cara yang efektif untuk mengelola limbah padat adalah dengan menggunakan pyrolysis yang dibantu oleh microwave. Penelitian ini menggunakan MW-assisted catalytic co-pyrolysis untuk mengekstrak minyak esensial dari bubuk alga (AP) dan biji kurma (DS). Grafite dan nanokatalis CaO digunakan. Untuk bahan baku, digunakan campuran 1:1 dari AP dan DS. Konten arang, produksi minyak, dan generasi gas dari hasil co-pyrolysis bervariasi antara 18,8 wt% dan 24,31 wt%, 43,08 wt%, dan 55,295 wt%, serta 25,905% hingga 32,60 wt%, masing-masing. Efek dari nanokatalis CaO terhadap hasil produk, konversi bahan baku, dan laju pemanasan dianalisis. Hasil produk, laju pemanasan rata-rata, dan faktor konversi adalah di antara metrik yang dipelajari untuk menentukan efek sinergis dan indeks pyrolysis, yang mewakili efek komposisi bahan ketika dicampur untuk meningkatkan produk dekomposisi termal dan efisiensi proses. Lebih banyak minyak dan arang dihasilkan karena sinergi yang terjadi selama co-pyrolysis. Minyak bio yang diperoleh dari co-pyrolysis bubuk alga (AP) dan biji kurma (DS) dianalisis menggunakan GC-MS. Katalis memungkinkan sintesis senyawa alifatik, senyawa aromatik, amida, dan alkena melalui sinergi co-pyrolysis. Signifikansi penelitian ini terletak pada demonstrasi metode yang efisien dan berkelanjutan untuk mengubah alga dan biji kurma menjadi minyak bio yang berharga menggunakan pyrolysis katalitik yang dibantu microwave, yang menekankan peningkatan hasil, kualitas produk, dan efisiensi proses melalui interaksi sinergis.

Dalam penelitian ini, AP dan DS secara katalitik di-co-pyrolyze dengan bantuan microwave berkekuatan 450 W.Penelitian ini digunakan untuk menyelidiki efek dari nanokatalis CaO terhadap konsumsi energi, sinergi, dan hasil produk.Hasil pyrolytic, laju pemanasan rata-rata, dan persentase faktor konversi dipelajari mengenai efek sinergis co-pyrolysis.Laju pemanasan normal (22-31,2 °C/menit) dipengaruhi oleh rasio campuran (10.10 g), katalis, dan jenis bahan baku (AP.Sementara co-pyrolysis tanpa katalis menghasilkan minyak terbanyak dengan berat 55,295%, menggunakan nanokatalis CaO menghasilkan hasil arang tertinggi sebesar 24,314% dan gas sebesar 32,60%.Co-pyrolysis gabungan AP dan DS memiliki efek yang luas pada hasil produk, kebutuhan energi, dan sinergi.Temuan kunci penelitian ini menunjukkan bahwa AP dan DS, ketika digabungkan dalam proses co-pyrolysis katalitik MW-assisted yang diusulkan, dapat menjadi pengganti yang baik untuk cara konvensional dalam memperluas, mendaur ulang, dan mendegradasi molekul hidrokarbon menjadi molekul hidrokarbon yang lebih ringan dan produk sampingan gas dan cair yang berharga.Temuan penting menunjukkan bahwa alga adalah bahan baku yang optimal untuk sintesis minyak bio karena hasil minyaknya yang tinggi (49,2%), pembentukan arang yang rendah, dan sifat-sifat yang diinginkan lainnya.Konsumsi MW-nya yang rendah membuatnya menarik sebagai bahan bakar untuk proses pyrolysis yang efisien.Meskipun biji kurma meningkatkan hasil minyak, menggabungkan alga dan biji kurma mengurangi limbah padat.HHV yang lebih tinggi dari bio-oil bahan baku membuka pintu untuk aplikasi baru energi terpusat.Meskipun menghasilkan gas paling sedikit, campuran biji kurma dan alga menghasilkan bio-oil terbesar sebesar 55,295%.Menggabungkan hasil minyak dengan generasi gas dapat mengarah pada kompromi produksi biofuel menggunakan campuran ini.Minyak yang dihasilkan dari campuran biji kurma dan bubuk alga adalah 55,29% berat.Ini menunjukkan efek sinergis antara kedua komponen bahan baku.Namun, produksi gas dan arang meningkat, dan hasil minyak menurun menjadi 43,08 wt% ketika ditambahkan nanokatalis oksida kalsium.Ini menunjukkan bahwa katalis meningkatkan cracking sekunder, yang menyebabkan perubahan distribusi produk dari minyak menjadi gas.Nanokatalis CaO mengurangi hasil minyak dan meningkatkan produksi gas selama pyrolysis dengan mengurangi energi.Cara yang realistis untuk mengoptimalkan produksi biofuel adalah menggunakan katalis untuk meningkatkan kualitas bio-oil, seperti yang ditunjukkan oleh HHV yang lebih tinggi dari bio-oil.Co-pyrolysis menghasilkan PI yang menengah dengan memaksimalkan efisiensi dekomposisi melalui aksi sinergis bahan baku.Karena efeknya pada reaksi sekunder, termasuk cracking dan deoxygenation, nanokatalis CaO mengurangi laju pyrolysis keseluruhan, seperti yang ditunjukkan oleh PI yang rendah.Dekomposisi melambat, dan penurunan PI dengan nanokatalis menunjukkan pergeseran menuju produksi arang dan gas.Penting dalam dunia nyata, penelitian ini menunjukkan bahwa alga dapat menjadi sumber biofuel yang terhormat yang berkelanjutan karena hasil bio-oil yang tinggi dan produksi arang yang minimal.Produksi biofuel dalam skala besar dapat memanfaatkan konten energinya yang tinggi dan laju konversi yang cepat.Biji kurma, produk sampingan pertanian, tampaknya menjadi sumber biofuel yang menjanjikan.Ini dapat digunakan dalam beberapa konteks industri karena konten energinya yang tinggi dan kelenturannya.Menggunakan nanokatalis bersama dengan biji kurma dan alga memberikan kesempatan untuk meningkatkan kualitas bio-oil sambil meningkatkan efisiensi.Membuat bahan bakar yang lebih berkelanjutan dan padat energi dari limbah biomassa dapat menjadi langkah menuju ekonomi sirkular yang lebih baik.Tujuan penelitian selanjutnya harus mengoptimalkan katalis sehingga kita dapat meningkatkan hasil minyak sambil mengurangi konsumsi energi.Studi harus fokus pada peningkatan kapasitas proses pyrolysis untuk menangani jumlah bahan baku yang besar untuk memastikan hasil energi yang konsisten pada skala yang lebih besar.Meneliti kombinasi yang lebih banyak dapat mengarah pada hasil pyrolysis yang dioptimalkan dan produksi biofuel secara keseluruhan.Sebelum memutuskan apakah akan menggunakan bahan bakar ini dalam produksi biofuel komersial, penting untuk melakukan penilaian siklus hidup untuk menentukan dampak finansial dan ekologinya.Penilaian ini akan membuka jalan untuk pekerjaan masa depan di bidang penelitian ini dengan memberikan informasi vital tentang karakteristik dan penggunaan potensial barang-barang tersebut.

Untuk meningkatkan hasil minyak bio dan efisiensi proses, penelitian selanjutnya dapat berfokus pada pengembangan dan optimasi katalis yang lebih efektif untuk co-pyrolysis. Studi ini dapat menyelidiki berbagai katalis nanokatalis, seperti katalis berbasis biochar atau katalis logam transisi, untuk meningkatkan dekomposisi termal dan meningkatkan kualitas minyak bio. Selain itu, penelitian dapat mengeksplorasi kombinasi bahan baku yang berbeda, seperti campuran alga dengan jenis biomassa lain, untuk memaksimalkan hasil minyak dan mengurangi limbah. Studi ini dapat menyelidiki efek sinergis antara berbagai jenis biomassa dan mengoptimalkan komposisi campuran untuk meningkatkan hasil minyak dan kualitasnya. Penelitian lanjutan juga dapat menyelidiki pengaruh proses pre-treatment, seperti perendaman asam atau basa, pada hasil minyak bio. Studi ini dapat mengeksplorasi bagaimana perlakuan kimia dapat meningkatkan kelarutan dan dekomposisi biomassa, sehingga meningkatkan hasil minyak bio. Selain itu, penelitian dapat menyelidiki pengaruh kondisi proses, seperti suhu dan waktu pyrolysis, pada hasil minyak dan kualitasnya. Optimisasi kondisi proses dapat meningkatkan hasil minyak dan mengurangi produksi gas dan arang. Akhirnya, penelitian dapat menyelidiki potensi aplikasi minyak bio yang dihasilkan dari co-pyrolysis. Studi ini dapat mengeksplorasi penggunaan minyak bio sebagai bahan bakar transportasi atau sebagai bahan baku kimia yang berkelanjutan. Penelitian ini dapat mengevaluasi kinerja minyak bio dalam mesin pembakaran internal dan mengukur emisi gas buangnya. Dengan demikian, penelitian lanjutan dapat memberikan kontribusi yang signifikan terhadap pengembangan sumber energi terbarukan yang berkelanjutan dan efisien.

  1. Effect of CaO nanocatalyst on bio-oil production from algae and date seeds via microwave-assisted co-pyrolysis... doi.org/10.21924/cst.10.1.2025.1675Effect of CaO nanocatalyst on bio oil production from algae and date seeds via microwave assisted co pyrolysis doi 10 21924 cst 10 1 2025 1675
Read online
File size710.07 KB
Pages11
DMCAReport

Related /

ads-block-test