Judul: Utilization of Cement Kiln Dust as Catalyst for Biodiesel Production in Intensified Reactor
Abstrak: Biodiesel adalah salah satu bahan bakar altematif yang perkembangan teknologi proses produksinya sangat menjadi perhatian dunia. Pengembangan dan penerapan proses produksi biodiesel tidak hanya tergantung pada pengembangan katalis, namun juga tergantung pada pengembangan sistem reaktor dan sistem pemisahan produk akhir biodiesel. J enis katalis yang dikembangkan haruslah dapat membantu proses transesterifikasi yang lebih efisien untuk produksi biodiesel baik dari segi aktivitas maupun ekonomis. Dan pengembangan reaktor harus dapat meningkatkan kinerja proses yang lebih aman, ekonomis, dan hemat energi dibandingkan reaktor konvensional. Katalis yang umum digunakan pada saat ini adalah katalis homogen NaOH atau KOH karena memberikan reaksi yang cukup cepat dibandingkan katalis heterogen, namun dalam proses pemisahan produk biodieselnya sangat sulit dan memerlukan jumlah air yang sangat banyak. Katalis yang telah digunakan tidak dapat didaur ulang. Oleh karena itu katalis heterogen diharapkan dapat menjadi altematif solusi katalis yang murah, efisien dan mudah dalam pemisahan produknya. Sistem reaktor yang diterapkan secara komersial masih menggunakan pengadukan mekanik konvensional. Sistem pengadukan statik menunjukkan hasil yang cukup menjanjikan namun masih dalam skala laboratorium dan waktu reaksi yang dibutuhkan masih lebih lama dibandingkan sistem kavitasi ataupun sistem nosel. Sistem reaktor terintensifikasi yang merupakan gabungan dari ketiga sistem tersebut diharapkan dapat memberikan hasil reaksi yang lebih cepat dan ekonomis dibandingkan sistem pengadukan mekanik konvensional. Penelitian yang dilakukan ini memiliki empat tujuan utama sebagai berikut: (1) merancang sistem reaktor biodiesel terintensifikasi yang kompak dan efisien; (2) mengembangkan katalis heterogen berbasis abu kiln semen sebagai katalis potensial pada proses produksi biodiesel; (3) meneliti pengaruh aktivasi abu kiln semen sebagai katalis heterogen pada proses transesterifikasi; (4) untuk mengetahui kinerja katalis abu kiln semen dengan menggunakan reaktor biodiesel terintensifikasi. Untuk memenuhi tujuan penelitian yang dikemukakan di atas dibuat langkah-langkah percobaan dengan kerangka penelitian secara bertahap. Penelitian tahap pertama dimulai dengan merancang sistem reaktor terintensifikasi yang merupakan gabungan dari sistem kavitasi, sistem pengaduk statik dan sistem nosel. Setelah dibuat sistem reaktor yang sesuai kemudian dilanjutkan tahap berikutnya yaitu karakterisasi abu kiln semen dan karakterisasi minyak goreng sawit. Tahap berikutnya adalah proses aktivasi katalis dengan metanol pada temperatur 65 °C. Dilanjutkan dengan tahap penelitian kondisi optimum proses transesterifikasi dengan variasi temperatur (65, 70, dan 80 °C) dan rasio molar metanol terhadap minyak (100, 200 dan 300). Tahap akhir penelitian ini adalah pengujian efisiensi proses transesterifikasi pada sistem reaktor terintensifikasi dengan melakukan analisis kinetika reaksi dan efisiensi energi., Biodiesel is one of the alternative fuels that technological development of its production process is of great concern to the world. The development and application of biodiesel production processes depends not only on the development of the catalyst, but also depends on the development of the reactor system and the biodiesel end product separation system. The type of catalyst developed should be able to assist in a more efficient transesterification process for biodiesel production in terms of both activity and economy. And the development of reactors should be able to improve the performance of safer, economical, and energy-efficient processes than conventional reactors. The most commonly used catalyst at present is the homogeneous catalyst NaOH or KOH because it provides a fairly rapid reaction compared to the heterogeneous
Keyword: Catalyst, Cement kiln dust, Heterogeneous catalyst, Intensified reactor, Transesterification, Methanol, Molar reaktan, Minyak goreng sawit, Perancangan reaktor, Analisa kinetika

Judul: Analisis Penggunaan Reaktor Berpengaduk Statik Untuk Produksi Biodiesel
Abstrak: Proses transesterifikasi dengan metoda katalitik untuk produksi biodiesel membutuhkan katalis dan pengadukan yang kuat untuk meningkatkan kinetika reaksi yang terjadi. Penggunaan katalis membutuhkan proses pemisahan yang panjang di akhir proses, sedangkan pengaduk blade agitator yang umum digunakan membutuhkan asupan energi yang besar dan efektivitas pengadukan yang kurang homogen. Penggantian sistem pengadukan dari blade agitator ke pengaduk statik - Static Mixing Reactor (SMR) diharapkan dapat meningkatkan efektivitas pengadukan dan mengurangi penggunaan katalis. Meskipun demikian, perancangan alat maupun proses yang tidak tepat dapat menyebabkan tidak tercapainya mutu biodiesel yang dihasilkan. Hubungan antar parameter yang berpengaruh perlu dipelajari secara mendalam untuk mengetahui saling keterkaitannya dalam peningkatan konversi methyl ester dan menentukan pengaruh jumlah elemen pengaduk statik terhadap penurunan jumlah katalis. Penerapan kajian energi dalam pemecahan masalah ini diperlukan untuk memperoleh sistem rancangan dan proses yang paling efektif dalam rangka pemanfaatan energi. Tujuan dari penelitian ini ialah melakukan kajian dan elaborasi lanjutan terhadap berbagai keunggulan reaktor berpengaduk statik untuk produksi biodiesel. Dalam penelitian ini alat SMR yang digunakan mempunyai elemen static mixer sebanyak 60 elemen yang terbagi dalam 5 modul reaktor, menggunakan 2 buah pompa dan tangki untuk masing-masing bahan. Dengan rancangan tersebut diharapkan nilai konversi Fatty Acid Methyl Ester (FAME) yang sesuai Standar Nasional Indonesia (SNI) bisa diperoleh dengan satu kali running eksperimen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengembangan alat produksi biodiesel berpengaduk statik tipe kontinu ini mampu mengatasi kelemahan penggunaan blade agitator. Perbedaan utama reaktor ini dengan sebelumnya ialah sistem kontinu yang diterapkan sehingga reaktor berpengaduk statik ini dapat melakukan proses produksi secara terus menerus. Sistem kontinu ini didukung oleh tangki pemasukan bahan yang terpisah serta jumlah elemen pengaduk statik yang lebih banyak. Diharapkan dengan adanya bagian – bagian tersebut dapat mempersingkat waktu proses, mengurangi biaya produksi dan dapat menghasilkan biodiesel dengan kapasitas yang lebih besar. Berdasarkan hasil kajian yang dilakukan, biodiesel yang diproduksi dengan reaktor berpengaduk statik tipe kontinu menunjukkan bahwa jumlah modul yang digunakan dalam reaktor berpengaduk statik dapat meningkatkan homogenitas pencampuran dan mengurangi kebutuhan katalis untuk memperoleh konversi reaksi yang diperlukan. Hasil penelitian dengan katalis 0.3% (w/w) dan 0.5% (w/w) dapat mencapai konversi reaksi 84.91% (w/w) dan 93.05% (w/w). Peningkatan jumlah modul diharapkan dapat meningkatkan konversi ke tingkat yang diperlukan. Sedangkan reaksi transesterifikasi minyak sawit dengan menggunakan reaktor berpengaduk statik menghasilkan methyl oleate 36.01%, methyl palmitate 34.06%, methyl linoleate 9.49%, methyl stearate 3.58% pada v penggunaan KOH 0.3% dan 41.15% methyl oleate, 36.55% methyl palmitate, 9.45% methyl linoleate, dan 4.05% methyl stearate pada penggunaan KOH 0.5% sebagai produk utama. Viskositas dan densitas metil ester asam lemak campuran dari reaktor berpengaduk statik masing-masing adalah 4.99 mm2/s dan 851.66 kg/m3. Sedangkan jika ditinjau dari rasio energi, nilai RE2 untuk produksi biodiesel menggunakan reaktor berpengaduk statik sistem kontinu dengan katalis 0.3% (w/w) dan 0.5% (w/w), masing-masing adalah 0.94 dan 1.03. Penambahan jumlah modul untuk mencapai tingkat konversi yang diperlukan sesuai SNI-7182 (2018) dapat meningkatkan nilai rasio energi menjadi sebesar 1.10 pada penggunaan katalis 0.3% (w/w) dan 1.09 dengan penggunaan katalis 0.5% (w/w). Nilai rasio energi dengan penambahan modul tersebut lebih tinggi sekitar 10% dibandingkan terhadap nilai rasio untuk metoda curah menggunakan katalis 1% dan metoda
Keyword: Reaktor berpengaduk statik, biodiesel, viskositas, densitas, rasio energi

Judul: Metrik Einstein (Anti-) Self-Dual Berdimensi Empat dengan Metode Cartan
Abstrak: Gravitational field equation can be formulated in differential forms (differential geometry), which describes gravity as a manifestation of the curvature of space-time. Curvature of space-time is characterized by a metric that satisfies the gravitational field equation. With differential forms it can be formulated the (anti-) self-dual Einstein equation, which is a modification of the Cartan structure in (anti-) self-dual basis. Calculation of (anti-) self-dual metric with (anti-) self-dual Einstein equation is simpler than the calculation using Christoffel symbols.
Keyword: