Ефективний процес виробництва біодизеля з відходів кулінарної олії методом інтерестерифікації з використанням біокаталізатора куркуміну

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.333086

Ключові слова:

переетерифікація, біодизель, біокаталізатор куркумін, вихід сирої паливної сировини, метиловий естер

Анотація

Біодизель – це відновлюване джерело енергії, яке може замінити викопне паливо. Відпрацьована кулінарна олія є найважливішою сировиною для виробництва біодизеля, оскільки вона є відходом. Процес переетерифікації для виробництва біодизеля використовує каталізатор, який потребує відділення в кінці реакції, що робить його менш ефективним. Для подолання цієї проблеми потрібен більш ефективний та економічний процес виробництва біодизеля з використанням відходів сировини, без відділення побічних продуктів та каталізаторів. Біокаталізатори на основі органічних ароматичних сполук є екологічно чистими та відносно недорогими. Складні біокаталізатори усувають необхідність процесу розділення, і будь-який залишок, що залишається в біодизелі, може бути корисним, оскільки ці речовини діють як антиоксиданти, що запобігають збільшенню ступеня окислення. У цьому контексті куркумін є органічною ароматичною сполукою з двома ароматичними групами. Таким чином, це дослідження забезпечує раціональні умови для реакції переетерифікації відпрацьованої кулінарної олії з біокаталізатором куркумін. Робочі умови включали 250 грамів відпрацьованої кулінарної олії, масу біокаталізатора куркуміну становила 0,5, 1, 1,5, 2 та 2,5%, швидкість перемішування 300 об/хв, мольне співвідношення метилацетатної олії становило 1:6 та 1:12, температуру реакції 60°C, а також час реакції 15, 30, 45, 60, 75, 90 та 105 хвилин. Результати показали, що найвищий вихід сирої сировини – 91,74% – був отриманий у реакції переетерифікації відпрацьованої кулінарної олії з концентрацією біокаталізатора куркуміну 2,5% за часу реакції 105 хвилин та мольному співвідношенні олія:метилацетат = 1:6. Було отримано значення густини 0,884 г/мл та кислотне число 0,224 мг KOH/г, що відповідає SNI 7182-2015 за цих умов. Крім того, результати аналізу ГХ-МС показали, що домінуючим метиловим ефірним компонентом, що утворився, був 1-метилетиловий ефір гексадеканової кислоти

Біографії авторів

Elvianto Dwi Daryono, National Institute of Technology Malang

Doctoral

Chemical Engineering

I Komang Astana Widi, National Institute of Technology Malang

Doctoral

Department of Mechanical Engineering

Yudi Purnomo, University of Islam Malang

Doctoral

Department of Pharmacy

Посилання

  1. Daryono, E. D., Sinaga, E. J. (2017). Rapid in situ transesterification of papaya seeds to biodiesel with the aid of co-solvent. International Journal of Renewable Energy Research, 7 (1). https://doi.org/10.20508/ijrer.v7i1.5275.g6998
  2. Calero, J., Luna, D., Sancho, E. D., Luna, C., Bautista, F. M., Romero, A. A. et al. (2015). An overview on glycerol-free processes for the production of renewable liquid biofuels, applicable in diesel engines. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 42, 1437–1452. https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.11.007
  3. Chuepeng, S., Komintarachat, C. (2018). Interesterification optimization of waste cooking oil and ethyl acetate over homogeneous catalyst for biofuel production with engine validation. Applied Energy, 232, 728–739. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2018.09.085
  4. Daryono, E. D., Wardana, I. N. G., Cahyani, C., Hamidi, N. (2021). Biodiesel production process without glycerol by-product with base catalyst: effect of reaction time and type of catalyst on kinetic energy and solubility. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1053 (1), 012058. https://doi.org/10.1088/1757-899x/1053/1/012058
  5. Lopes, T. I. B., Ribeiro, M. D. M. M., Ming, C. C., Grimaldi, R., Gonçalves, L. A. G., Marsaioli, A. J. (2016). Comparison of the regiospecific distribution from triacylglycerols after chemical and enzymatic interesterification of high oleic sunflower oil and fully hydrogenated high oleic sunflower oil blend by carbon-13 nuclear magnetic resonance. Food Chemistry, 212, 641–647. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.06.024
  6. Interrante, L., Bensaid, S., Galletti, C., Pirone, R., Schiavo, B., Scialdone, O., Galia, A. (2018). Interesterification of rapeseed oil catalysed by a low surface area tin (II) oxide heterogeneous catalyst. Fuel Processing Technology, 177, 336–344. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2018.05.017
  7. Simões, S. S., Ribeiro, J. S., Celante, D., Brondani, L. N., Castilhos, F. (2020). Heterogeneous catalyst screening for fatty acid methyl esters production through interesterification reaction. Renewable Energy, 146, 719–726. https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.07.023
  8. Nunes, A. L. B., Castilhos, F. (2020). Chemical interesterification of soybean oil and methyl acetate to FAME using CaO as catalyst. Fuel, 267, 117264. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.117264
  9. Tian, Y., Xiang, J., Verni, C. C., Soh, L. (2018). Fatty acid methyl ester production via ferric sulfate catalyzed interesterification. Biomass and Bioenergy, 115, 82–87. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2018.04.013
  10. Daryono, E. D., Wardana, I. N. G., Cahyani, C., Hamidi, N. (2022). Interesterification Process of Palm Oil Using Base Catalyst: The Effect of Stirring Speed and Type of Catalyst on Kinetic Energy and Dipole Moment. International Journal on Advanced Science, Engineering and Information Technology, 12 (4), 1580. https://doi.org/10.18517/ijaseit.12.4.12500
  11. Daryono, E. D. (2015). Reactive extraction process in isolation of eugenol of clove essential oil (Syzigium aromaticum) based on temperature and time process. International Journal of ChemTech Research, 8 (11), 564–569.
  12. Daryono, E. D., Dewi, R. K. (2022). Biodiesel from palm oil with interesterification process using bio-catalyst cajuput oil. Konversi, 11 (2). https://doi.org/10.20527/k.v11i2.13982
  13. Purnami, P., Wardana, I. N. G., Hamidi, N., Sasongko, M. N., Darmadi, D. (2019). The Effect of Rhodium (III) Sulfate and Clove Oil Catalysts on The Droplet Combustion Characteristics of Castor Oil. International Journal of Integrated Engineering, 11 (5), 66–71. https://doi.org/10.30880/ijie.2019.11.05.009
  14. Purnami, Hamidi, N., Sasongko, M. N., Widhiyanuriyawan, D., Wardana, I. N. G. (2020). Strengthening external magnetic fields with activated carbon graphene for increasing hydrogen production in water electrolysis. International Journal of Hydrogen Energy, 45 (38), 19370–19380. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.05.148
  15. Suprianto, T., Winarto, Wijayanti, W., Wardana, I. N. G. (2021). Synergistic effect of curcumin and activated carbon catalyst enhancing hydrogen production from biomass pyrolysis. International Journal of Hydrogen Energy, 46 (10), 7147–7164. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.11.211
  16. Willy Satrio, N., Winarto, Sugiono, Wardana, I. N. G. (2020). Hydrogen production from instant noodle wastewater by organic electrocatalyst coated on PVC surface. International Journal of Hydrogen Energy, 45 (23), 12859–12873. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2020.03.002
  17. Ali, R. M., Elkatory, M. R., Hamad, H. A. (2020). Highly active and stable magnetically recyclable CuFe2O4 as a heterogenous catalyst for efficient conversion of waste frying oil to biodiesel. Fuel, 268, 117297. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2020.117297
  18. Xie, W., Wang, H. (2020). Immobilized polymeric sulfonated ionic liquid on core-shell structured Fe3O4/SiO2 composites: A magnetically recyclable catalyst for simultaneous transesterification and esterifications of low-cost oils to biodiesel. Renewable Energy, 145, 1709–1719. https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.07.092
  19. Han, Y.-Z., Hong, L., Wang, X.-Q., Liu, J.-Z., Jiao, J., Luo, M., Fu, Y.-J. (2016). Biodiesel production from Pistacia chinensis seed oil via transesterification using recyclable magnetic cellulose-based catalyst. Industrial Crops and Products, 89, 332–338. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2016.05.015
  20. Silveira Junior, E. G., Justo, O. R., Perez, V. H., Reyero, I., Serrano-Lotina, A., Campos Ramirez, L., dos Santos Dias, D. F. (2018). Extruded Catalysts with Magnetic Properties for Biodiesel Production. Advances in Materials Science and Engineering, 2018 (1). https://doi.org/10.1155/2018/3980967
  21. Marlina, E., Basjir, M., Ichiyanagi, M., Suzuki, T., Gotama, G. J., Anggono, W. (2020). The Role of Eucalyptus Oil in Crude Palm Oil As Biodiesel Fuel. Automotive Experiences, 3 (1), 33–38. https://doi.org/10.31603/ae.v3i1.3257
  22. Wardoyo, Widodo, A. S., Wijayanti, W., Wardana, I. N. G. (2021). The Role of Areca catechu Extract on Decreasing Viscosity of Vegetable Oils. The Scientific World Journal, 2021, 1–8. https://doi.org/10.1155/2021/8827427
  23. Soebiyakto, G., Wardana, I. N. G., Hamidi, N., Yuliati, L. (2020). Addition of bio-additive as a catalyst of burning vegetable oil influenced by 4 pole magnetic field. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (6 (104)), 46–55. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.198308
  24. Daryono, E. D., Jimmy, J., Setyawati, H. (2024). Production of Biodiesel Without Catalyst Separation with Palm Oil Interesterification Process Using Essential Oil Biocatalyst. Chemistry & Chemical Technology, 18 (3), 356–362. https://doi.org/10.23939/chcht18.03.356
  25. Pullen, J., Saeed, K. (2015). Investigation of the factors affecting the progress of base-catalyzed transesterification of rapeseed oil to biodiesel FAME. Fuel Processing Technology, 130, 127–135. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2014.09.013
Ефективний процес виробництва біодизеля з відходів кулінарної олії методом інтерестерифікації з використанням біокаталізатора куркуміну

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-08-26

Як цитувати

Daryono, E. D., Widi, I. K. A., & Purnomo, Y. (2025). Ефективний процес виробництва біодизеля з відходів кулінарної олії методом інтерестерифікації з використанням біокаталізатора куркуміну. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(6 (136), 14–22. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.333086

Номер

Том 4 № 6 (136) (2025): Технології органічних та неорганічних речовин

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин

Ліцензія

Авторське право (c) 2025 Elvianto Dwi Daryono, I Komang Astana Widi, Yudi Purnomo

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.