Limbah pertanian dalam bentuk biomassa di Indonesia sebagai negara tropis sangat berlimpah dan belum dimanfaatkan dengan maksimal, salah satu diantaranya adalah cangkang, dan abu terbang sawit sisa pembakaran fraksi ringan dari sabut dan cangkang pada stasiun boiler. Peningkatan produksi CPO oleh PKS akan berbanding lurus dengan limbah yang dihasilkan, baik limbah dalam bentuk tandan kosong, serat, cangkang, abu maupun limbah cair yang dikenal dengan palm oil mill effluent. Dalam mengolah setiap ton tandan buah segar di pabrik kelapa sawit menghasilkan sekitar 120-200kg minyak kelapa sawit mentah, 230-250kg tandan kosong kelapa sawit, 130-150kg serat, 60-65kg cangkang, 55-60kg kernel, dan 0,7m³ air limbah, atau dengan kata lain bahwa setiap adanya produksi kelapa sawit maka akan menghasilkan limbah berupa tandan kosong kelapa sawit 23%, cangkang 8%, serat 12%, dan limbah cair 66%. Khusus limbah padat cangkang, penggunaan cangkang kelapa sawit sebagai karbon aktif merupakan salah satu alternatif metode yang memberikan banyak keuntungan yaitu efektif, murah, polaritas arang cukup baik, ketersediaannya melimpah dan berkelanjutan. Namun untuk memaksimalkan permukaan aktif untuk adsorpsi perlu diaktifkan seperti aktivator kimia yang digunakan yaitu asam fosfat. Sedangkan untuk limbah padat abu terbang fraksi ringan cangkang dan serat sawit yang dihasilkan pada pengolahan minyak kelapa sawit di pabrik kelapa sawit (PKS) dapat dimanfaatkan sebagai alternatif katalis basa heterogen karena terdapat Al, Si dan CaO.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sifat-sifat arang aktif tempurung kelapa sawit dan aplikasinya untuk klarifikasi minyak sawit mentah. Pembuatan arang tempurung kelapa sawit dilakukan dengan aktivasi fisika menggunakan muffle furnace, selanjutnya dihaluskan menjadi serbuk dan diayak. Arang tempurung kelapa sawit kemudian diaktivasi secara kimiawi menggunakan H₃PO₄ 10% dengan perbandingan 1:4. Arang aktif tempurung kelapa sawit yang diperoleh dikarakterisasi dengan uji analisis komposisi kimia (XRD), struktur tiga dimensi (SEM), karakterisasi material (FTIR), permukaan dan sifat dasar (BET), dan perubahan berat massa (TGA). Sedangkan untuk katalis yang diproduksi akan diaplikasikan pada pembuatan biodiesel dan dilakukan uji mutu biodiesel dan uji Gas chromatoraphy mass spectroscopy (GCMS) untuk melihat perubahan jenis dan komposisi asam lemak pada minyak dan biodiesel, selain itu juga dilakukan pengujian pada katalis, diantaranya: XRD, SEM, FTIR, BET, dan TGA. Metode penelitian yang digunakan merupakan metode eksperimen, dimana pada penelitian ini dilakukan dengan 3 tahapan; pertama penelitian untuk menentukan uji dan karakteristik bahan baku minyak kelapa sawit kasar, kedua penelitian pada pembuatan katalis abu sawit, dan ketiga penggunaan katalis heterogen basa abu terbang sawit pada pembuatan biodiesel.

Arang aktif cangkang kelapa sawit, perlakuan suhu 500ºC dengan agen aktivator bahan kimia H₃PO₄ pada pemanasan 5 jam merupakan arang aktif cangkang kelapa sawit terbaik. Karakteristik minyak kelapa sawit kasar setelah dilakukan penjernihan menggunakan arang aktif cangkang 5% terjadi peningkatan kualitas, diantaranya bilangan asam lemak bebas (% b/b), kadar air (%-wb), kadar kotoran (%), dan angka asam (mgKOH/g) masih dalam tandar Standar mutu CPO SNI 01-2901-2006, dengan nilai berturut-turut: 3,8600% b/b; 0,0015%-wb; 0,0485%; dan 13,8400 mgKOH/g. Karakteristik dan morfologi pada arang aktif cangkang kelapa sawit pada pemanasan suhu 500ºC selama 5 jam dengan aktivasi bahan kimia H₃PO₄, menunjukkan: arang aktif cangkang kelapa sawit berukuran mikropori karena ukuran pori= 1.69Å dengan surface area= 116.587m²/g dengan tipe histerysis loop H3, puncak berada di sekitar di sekitar 22? untuk hemiselulose dan lignin pada puncak sekitar 42?, bersifat amorf, pada perbesaran 500 kali lipat berbentuk struktur rectangular monoklinik dengan permukaan yang agak kasar, dan memiliki gugus fungsional arang aktif cangkang kelapa sawit dengan vibrasi tekuk gugus siloksan pada = 432-590cm^-1, gugus karbonat pada 1400-1500cm^-1, dan H₂O yang diserap pada = 2800-3750cm^-1. Katalisabu terbang sawit dengan perlakuan pemanasan suhu 700ºC dengan lama waktu 5 jam menunjukkan bahwa katalis berukuran mikropori karena ukuran pori= 7.93 Å dengan surface area= 25.288m²/g, tipe histerysis loop H3, memiliki CaO berada pada sekitar puncak 36?, pada perbesaran 1000 kali lipat partikel katalis berbentuk bulat dengan permukaan yang mulus, dan memiliki vibrasi tekuk gugus siloksan pada = 432-590cm^-1, gugus karbonat pada = 1400-1500cm^-1. Pada perlakuan interaksi penambahan konsentrasi katalis dengan rasio minyak: metanol menunjukkan bahwa terdapat dua perlakuan terbaik dan sesuai standar mutu SNI biodiesel, diantaranya yaitu: 1). Perlakuan dengan penambahan katalis 1% dengan rasio minyak: metanol 1:6 memiliki nilai densitas 0,821g/mL; viskositas 2,6CSt; bilangan asam 0,82mgKOH/g; bilangan iod 53; bilangan penyabunan 67 mgKOH/g; kadar air 0,0107%, dan rendemen 92,08%, sedangkan untuk nilai parameter asam lemak bebas belum memenuhi standar mutu SNI dengan nilai 1,17%. 2). Perlakuan dengan penambahan katalis 1% dengan rasio minyak: metanol 1:8 memiliki nilai densitas 0,873 g/mL; viskositas 2,5CSt; bilangan asam 0,83mgKOH/g; bilangan iod 51; bilangan penyabunan 115mgKOH/g, kadar air 0,0005%, dan rendemen 80,15%, sedangkan untuk nilai parameter asam lemak bebas belum memenuhi standar mutu SNI dengan nilai 1,10%.