Jumat, 14 Mei 2010

Karya Ilmiah Bidang Teknologi dan Energi

BIODIESEL DARI MINYAK JELANTAH (WASTE COOKING OIL) SEBAGAI SOLUSI SUMBER ENERGI ALTERNATIF RAMAH LINGKUNGAN

Suryadi Atmaja

Mahasiswa Program Tingkat Persiapan Bersama

Bogor Agricultural University

http://www.ipb.ac.id

Pendahuluan

Permintaan kebutuhan akan bahan bakar sebagai sumber penghasil energi khususnya bahan bakar minyak (BBM) terus meningkat. Peningkatan permintaan tersebut berdasarkan model OWEM (OPEC World Energy Model), permintaan minyak dunia pada periode jangka menengah (2002-2010) diperkirakan meningkat sebesar 12 juta barel per hari (bph) menjadi 89 juta bph atau tumbuh rata-rata 1,8% per tahun. Sedangkan pada periode berikutnya (2010-2020), permintaan naik menjadi 106 juta bph dengan pertumbuhan sebesar 17 juta bph. Pada tahun 2025, permintaan minyak mentah dunia masih akan meningkat hingga 115 juta bph dengan pertumbuhan sebesar 9 juta bph atau tumbuh rata-rata 1,7% pertahun pada periode 2010-2025. Meskipun permintaan minyak dunia masih didominasi oleh negara-negara maju, tetapi hampir 75% dari kenaikan sebesar 38 juta bph selama periode 2002-2025 tersebut diserap oleh negara-negara berkembang. Sampai saat ini pemenuhan kebutuhan energi tersebut masih mengandalkan sumber daya alam tak terbarukan yaitu energi fosil. Indonesia merupakan salah satu negara yang memproduksi bahan bakar minyak dan gas serta memiliki beberapa cadangan minyak yang tersebar baik di darat maupun di lepas pantai. Namun sumber bahan bakar ini terbatas jumlahnya, sehingga pada suatu saat akan habis dan Indonesia tidak mampu lagi untuk memenuhi kebutuhan energi di dalam negeri. Oleh karena itu dibutuhkan sebuah sumber bahan bakar alternaif yang dapat menggantikan posisi dari sumber energi fosil tersebut.

Pada saat ini penelitian-penelitian guna mencari dan mendapatkan sumber energi terbarukan (renewable energy) tersebut sudah banyak dilakukan. Salah satu hasil yang mememuaskan dari penelitan tersebut adalah sumber energi hayati, biodiesel. Biodiesel adalah bahan bakar untuk mesin diesel yang dihasilkan dari sumber daya hayati. Biodiesel ini dapat dibuat dari beberapa bahan baku yang pada awalnya dikembangkan dari minyak biji kanola (Brassica napus). Lalu pada perkembangannya digunakan dari minyak kelapa sawit, minyak biji jarak (Jatropha curcas) sampai pada minyak jelantah (waste cooking oil). Minyak jelantah adalah limbah dari proses menggoreng, bila ditinjau dari komposisi kimianya minyak jelantah mengandung senyawa kimia yang bersifat karsinogenik (dapat memicu terjadinya kanker) yang terbentuk selama proses penggorengan. Sehingga penggunaan minyak jelantah secara berkelanjutan dapat merusak kesehatan manusia, menyebabkan kanker dan akibat selanjutnya akan menurunkan kecerdasan generasi muda yang mengkonsumsinya. Maka langkah penanganan minyak jelantah ini sangat tepat untuk dijadikan bahan baku pembuatan biodiesel karena akan mengurangi kerugian yang ditimbulkan dari aspek kesehatan manusia dan lingkungan serta menambah manfaat yang ada dari minyak jelantah tersebut. Oleh karena itu sangatlah cocok untuk menjadikan biodiesel dari minyak jelantah sebagai solusi sumber energi alternatif yang ramah lingkungan.

Minyak jelantah dapat dijadikan bahan baku biodiesel karena merupakan minyak nabati turunan dari CPO (crude palm oil). Pembuatan biodiesel dari minyak jelantah menggunakan reaksi transesterifikasi seperti pembuatan biodiesel pada umumnya dengan melakukan pretreatment yang dilakukan guna menurunkan bilangan asam pada minyak jelantah. Tahapan perlakuan tersebut yaitu, pertama pemurnian dari pengotor-pengotor sisa penggorengan dan water content. Kedua, esterifikasi dari asam lemak bebas (free fatty acid) yang terdapat dalam minyak jelantah. Ketiga, trans esterifikasi molekul trigliserida ke dalam bentuk metil ester dan keempat, pemisahan dan pemurnian.

Reaksi kimia proses transesterifikasi trigliserida menjadi metil ester menggunakan senyawa organik methanol adalah sebagai berikut:



Pembuatan Biodiesel

Biodiesel didefinisikan sebagai metil ester yang diproduksi dari minyak tumbuhan atau lemak hewan yang memenuhi kualitas untuk digunakan sebagai bahan bakar mesin diesel (Vicente et al. 2006) dan menurut Darnoko et al. (2000) biodiesel merupakan monoalkil ester yang dihasilkan dari minyak alami terbarukan. Metil ester atau etil ester merupakan senyawa yang relatif stabil, berwujud cair pada suhu ruang (titik leleh antara 40-180 C), titik didih rendah dan tidak korosif. Spesifikasi biodiesel menurut Standar Nasional Indonesia tahun 2006 adalah sebagai berikut :

Tabel 1. Spesifikasi biodiesel

Parameter

Satuan

Nilai

Masa jenis pada suhu 40º

Kg/m3

850-890

Viskositas kinematik pada 40º

Mm2/s (cst)

2,3-6,0

Angka setana


Min 51

Titik nyala (mangkok tertutup)

oC

Min 100

Titik kabut

oC

Maks 18

Korosi lempeng tembaga(3 jam pada suhu 50º)


Maks no.3

Residu karbon

Dalam contoh asli

Dalam 10% ampas distilasi

%-massa

Maks 0,05

Maks 0,30

Air dan sedimen

%-vol

Maks 0,05

Temperatur distilasi 90%

oC

Maks 360

Abu tersulfatkan

%-massa

Maks 0,02

Belerang

Ppm-m (kg/mg)

Maks 100

Fosfor

Ppm-m (kg/mg)

Maks 10

Angka asam

Mg-KOH/g

Maks 0,08

Gliserol bebas

%-massa

Maks 0,02

Gliserol total

%-massa

Maks 0,24

Kadar ester alkil

%-massa

Min 96,5

Kadar iodium

%-massa( g-12 /100g)

Maks 115

Uji harphen


Negatif

Proses pembuatan biodisel diawali dengan proses pretreatment yaitu dengan cara menyaring minyak jelantah dari sisa-sisa produk gorengan mengunakan saringan dari kasa dan dilakukan berulang kali dengan tingkatan mesh yang berbeda. Setelah itu diserap air yang ada dengan desikan, dapat berupa CaO, silika gel, CaCl2, dll. Setelah itu disaring kembali guna mendapatkan minyak jelantah tanpa desikan tersebut. Tahapan selanjutnya yaitu proses tansesterifikasi. Transesterifikasi adalah proses reaksi senyawaan asam lemak bebas dengan methanol/ethnol (senyawaan gugus alkohol) menjadi ester. Untuk mempercepat terjadinya reaksi digunakan katalis yaitu KOH (kalium hidroksida) yang jumlahnya 1% dari jumlah trigliserida lalu dicampur dengan senyawaan dari gugus alkohol yaitu methanol atau ethanol dan dipanaskan pada suhu 58º-65º C agar terbentuk methil-ester/ethil-ester dari trigliserida yang terdapat dalam minyak jelantah. Bahan yang pertama kali dimasukan kedalam reaktor adalah minyak jelantah yang dipanskan hingga suhu 55º C. Reaktor sebaiknya dilengkapi dengan pemanas dan pengaduk, agar saat dipanaskan minyak dapat diaduk sehingga menjadi homogen. Setelah mencapai suhu 63º C campuran methanol dan KOH dimasukan, maka reaksi transesterifikasi pun berjalan lalu dipanaskan pada suhu 130º C selama 10 menit. Setelah itu didinginkan secara bertahap sampai 55º yang bertujuan untuk mencuci produk dari bahan-bahan lain seperti gliserol dan metanol. Gliserol dapat dialirkan dari bawah karena perbedaan berat jenis dimana gliserol berada dilapisan bawah dari methil-ester. Sedangkan metanol dapat dialirkan lewat atas karena sifatnya yang mudah menguap dibandingakan gliserol dan metil ester. Pencucian dilakukan sampai tiga kali sampai didapat pH normal (6,8-7,2). Setalah dicuci dilakukan pengeringan yang menggunakan aluminium silikat 100% dan konsentrasi terbaik adalah 10% (Erliza Hambali et al. 2008). Berikut merupakan diagram alir pembuatan biodiesel.

Gambar 1. Proses pembuatan biodiesel





Penggunaan Biodiesel Pada Kendaraan Diesel

Beberapa keuntungan menggunakan biodiesel dari minyak jelantah adalah bahan baku dapat diperbarui (renewable), emisi karbonnya rendah sehingga pemanasan global dapat dikurangi, selain itu dapat mengurangi penggunaan kembali minyak jelantah yang dapt membahayakan tubuh maunusia karena mengandung banyak kolesterol dan dpat memicu terjadinya penyakit jantung koroner. berikut merupakan hasil analisis biodiesel dari minyak jelantah:

Tabel 2. Perbandingan biodiesel dengan solar

Analisis Laboratorium Sifat - sifat Biodiesel dari

Minyak Jelantah

Sifat fisik

Unit

Hasil

ASTM Standar (Solar)

Flash point

°C

170

Min.100

Viskositas (40°C)

cSt.

4,9

1,9-6,5

Bilangan setana

-

49

Min.40

Cloud point

°C

3,3

-

Sulfur content

% m/m

<<>

0.05 max

Calorific value

kJ/kg

38.542

45.343

Density (15°C)

Kg/l

0,93

0,84

Gliserin bebas

Wt.%

0,00

Maks.0,02

Secara keseluruhan, parameter fisik yang ditampilkan dari tabel tersebut masih berada dalam batasan standar dari ASTM, kecuali harga Calorific Value yang sedikit lebih kecil dibandingkan harga solar. Saat membandingkan biodiesel dengan solar, hal yang perlu diperhatikan juga adalah pada tingkat emisi bahan baker. Biodiesel menghasilkan tingkat emisi hidrokarbon yang lebih kecil, sekitar 30% dibanding dengan solar; Emisi CO juga lebih rendah, -sekitar 18%-, emisi particulate molecul lebih rendah 17%; sedang untuk emisi NOx lebih tinggi sekitar 10%; sehingga secara keseluruhan, tingkat emisi biodiesel lebih rendah dibandingkan dengan solar, sehingga lebih ramah lingkungan

Gambar 2. Diagram alir biodiesel



Kota Bogor Menggunakan Biodisel Dari Minyak Jelantah

Saat ini pengunaan biodiesel dari minyak jelantah sebagai bahan bakar ramah lingkungan mulai diterapkan guna menciptakan lingkungan yang bebas polusi dan mengurangi pemanasan global. Kota Bogor merupakan salah satu kota yang cukup serius dalam mengapresiasi dan menerapkan teknologi ini. Hal tersebut dapat dilihat dari digunakannya biodiesel dari minyak jelantah pada sarana transportsai masal transpakuan. Sampai saat ini penggunaan biodiesel minyak jelantah pada bus transpakuan memang masih dicampur dengan solar dengan perbandingan 2:8. Namun hal tersebut merupakan langkah maju dalam gerakan untukmenciptakan lingkungan lebih bersih dan sejuk. Sampai saat ini penelitian-penelitan terus dilakukan guna mendapatkan komposisi yang maksimal agar biodiesel minyak jelantah dapat digunakan tanpa campuran solar. Dengan adanya teknologi ini minyak jelantah mempunyai nilai lebih daripada sebelumnya. Pemanfaatan biodiesel dari miyak jelantah dapat meningkatkan pendapatan bagi para tukang gorengan karena mereka dapat menjual kembali minyak jelantah yang tidak digunakan yang cenderung membahayakan tubuh. Berikut gambar dari bus transpakuan:



Penutup

Penggunaan minyak jelantah sebagai bahan baku biodiesel sangat baik karena merupakan sebuah solusi bagi masalah yang dihadapi dalam ketersediaan sumber energi. Pemanfaatan biodisel minyak jelantah sebagai sumber energi alternatif menghasilkan emisi gas buang yang lebih sedikit dibandingkan dengan solar biasa sehingga dapat mengurangi proses pemanasan global. Selain manfaat tersebut, pemanfaatan minyak jelantah sebagai biodiesel juga dapat memberikan nilai tambah bagi miyak goreng setelah digunakan. Sehingga sangatlah cocok pemanfaatan minyak jelantah sebagai biodisel adalah solusi sumber energi alternatif yang ramah lingkungan.

Surfaktan LPPM IPB Gelar Seminar Pembiayaan Sawit, Jarak Pagar dan Industri Biodesel [terhubung berkala].http://iirc.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/8579/4/2006b33_sli.pdf

Elviyanti 2007, disaim sistem penentuan kualitas biodiesel berbasis minyak nabati [terhubung berkala].http://iirc.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/9133/2/2007elv.pdf (2007)

Rizal alamsyah 2008, rekayasa pengadukan dengan metode satic mixer untuk meningkatkan efisiensi proses transesterifikasi minyak nabati menjadi biodiesel [terhubung berkala]. http://iirc.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/8398/1/Rizal%20Alamsyah.pdf(2008)






Tidak ada komentar:

Poskan Komentar