Transformasi Limbah Oleokimia Menuju Bahan Bakar Yang Lebih Ramah Lingkungan
Di balik bahan bakar yang menggerakkan kendaraan setiap hari, tersimpan persoalan lingkungan yang tidak sederhana. Kandungan sulfur dalam solar telah lama diketahui menjadi salah satu penyebab utama pencemaran udara. Ketika terbakar di dalam mesin, senyawa sulfur menghasilkan emisi yang berkontribusi terhadap hujan asam, penurunan kualitas udara, serta gangguan kesehatan. Selain itu, sulfur juga mempercepat kerusakan mesin dan menurunkan efisiensi katalis dalam sistem pembakaran. Hingga berbagai negara menetapkan aturan kadar sulfur dalam bahan bakar, bahkan hingga di bawah 10 ppm untuk kategori ultra-low sulfur diesel.
Menjawab tantangan tersebut, telah dilakukan pendekatan inovatif yang tidak hanya berfokus pada pemurnian bahan bakar, tetapi juga pada pemanfaatan limbah industri. Penelitian yang dipublikasikan dalam jurnal internasional Langmuir ini memanfaatkan glycerin pitch, limbah kental hasil samping industri oleokimia, sebagai bahan baku pembuatan karbon aktif. Selama ini, glycerin pitch kurang memiliki nilai ekonomi dan berpotensi menjadi beban lingkungan. Melalui rekayasa material yang tepat, limbah tersebut justru diubah menjadi adsorben berkinerja tinggi untuk menghilangkan sulfur dari solar.
Prosesnya dimulai dengan karbonisasi glycerin pitch yang kemudian diaktivasi secara kimia untuk membentuk struktur berpori. Untuk meningkatkan kinerja penyerapan sulfur, karbon aktif yang dihasilkan dimodifikasi menggunakan fosfor dan besi. Hasilnya menunjukkan bahwa karbon aktif termodifikasi fosfor memiliki luas permukaan dan porositas yang sangat tinggi. Struktur berpori mikro dan meso yang terbentuk menyediakan lebih banyak ruang bagi molekul sulfur untuk terperangkap. Pada kondisi tertentu, luas permukaan material ini mencapai ratusan meter persegi per gram, suatu karakteristik yang sangat penting dalam proses adsorpsi.
Yang menarik, penelitian ini tidak hanya berhenti pada pembuatan material, tetapi juga mengoptimalkan kondisi prosesnya menggunakan pendekatan statistik yang dikenal sebagai Response Surface Methodology. Melalui metode ini, diketahui pengaruh rasio impregnasi, temperatur kalsinasi, jumlah adsorben, dan waktu kontak terhadap efisiensi penghilangan sulfur. Hasil optimasi menunjukkan bahwa kombinasi rasio impregnasi 40%, temperatur 700°C, dosis adsorben 0,3 gram, dan waktu kontak 60 menit mampu menghasilkan efisiensi penghilangan sulfur hingga sekitar 96%. Angka ini menunjukkan kemampuan yang sangat tinggi dalam menghilangkan senyawa sulfur aromatik seperti dibenzotiofena, yang selama ini sulit diatasi dengan metode konvensional.
Keunggulan pendekatan adsorptif ini terletak pada kesederhanaannya. Berbeda dengan metode hydrodesulfurization yang membutuhkan tekanan tinggi dan gas hidrogen, teknologi ini dapat berlangsung pada kondisi yang lebih ringan dan hemat energi. Hal ini membuka peluang penerapan yang lebih ekonomis, khususnya bagi industri yang ingin menekan biaya operasional sekaligus memenuhi regulasi lingkungan.
Pengujian tidak hanya dilakukan pada model diesel di laboratorium, tetapi juga pada solar komersial yang tersedia di pasaran. Hasilnya menunjukkan bahwa karbon aktif berbasis glycerin pitch mampu menurunkan kandungan sulfur hingga tidak terdeteksi. Perubahan warna bahan bakar setelah perlakuan menjadi indikator visual bahwa senyawa sulfur dan komponen aromatik tertentu telah berkurang secara signifikan. Lebih jauh lagi, pengujian performa mesin memperlihatkan peningkatan efisiensi termal serta penurunan emisi hidrokarbon dan asap dibandingkan solar tanpa perlakuan. Artinya, manfaatnya tidak hanya dirasakan pada aspek lingkungan, tetapi juga pada kinerja pembakaran.
Penelitian ini menunjukkan potensi ekonomi sirkular dalam bidang energi. Limbah industri yang sebelumnya dianggap tidak bernilai dapat diolah menjadi material fungsional dengan performa tinggi. Pendekatan ini tidak hanya mengurangi beban limbah, tetapi juga menghasilkan solusi teknologi yang relevan dengan kebutuhan global akan energi bersih. Transformasi glycerin pitch menjadi karbon aktif desulfurisasi menunjukkan bahwa inovasi material dapat menjadi jembatan antara pengelolaan limbah dan peningkatan kualitas bahan bakar.
Pengembangan lebih lanjut masih diperlukan, terutama terkait regenerasi dan penggunaan ulang adsorben agar lebih ekonomis pada skala industri. Kajian kelayakan teknis dan ekonomi juga menjadi langkah penting sebelum teknologi ini diimplementasikan secara luas. Namun demikian, hasil penelitian ini telah membuktikan bahwa kombinasi rekayasa material dan optimasi proses dapat menghasilkan solusi yang efektif, berkelanjutan, dan aplikatif.
Sumber: Alfa Akustia Widati, artikel penelitian pada Langmuir.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.langmuir.5c05021
Ringkasan artikel dipublikasikan oleh Universitas Airlangga:
https://unair.ac.id/transformasi-limbah-oleokimia-menuju-bahan-bakar-yang-lebih-ramah-lingkungan/
