BIOFUEL DAN BIODIESEL

BAB I

PENDAHULUAN

1.1    Latar Belakang

Krisis energi merupakan isu dunia yang terus digulirkan akhir-akhir ini, ketidakseimbangan antara laju produksi dan kebutuhan yang didorong laju pertambahan penduduk menyebabkan harga energi pun semakin tinggi. Hal tersebut tentunya juga menguras cadangan energi dunia yang semakin lama semakin berkurang.

Di Indonesia, menurut kementrian ESDM, Cadangan minyak bumi terbukti saat ini diperkirakan 9 milyar barel, dengan tingkat produksi rata-rata 0,5 milyar barel per tahun.Diperkirakan cadangan minyak akan habis dalam waktu 18 tahun. Cadangan gas diperkirakan 170 TSCF (trilion standart cubic feed) sedangkan kapasitas produksi mencapai 8,35 BSCF (billion standart cubic feed). Cadangan batubara diperkirakan 57 miliar ton dengan kapasitas produksi 131,72 juta ton per tahun.

Fakta ini tentunya sangat kontradiktif dengan asumsi-asumsi yang selalu kita banggakan bahwa Indonesia adalah negeri yang kaya minyak bumi dan sumber energi lainya. Jika kita hanya bergantung pada sumber-sumber energi tersebut maka dapat dipastikan Indonesia benar-benar akan mencapai kontra titik kulminasi dari sebuah peradaban modern.

Motor diesel yang ada saat ini sebagian besar menggunakan bahan bakar dari minyak  bumi, yaitu solar atau diesel. Beberapa tahun lalu harga solar di Indonesia terpaut sangat jauhlebih murah dibanding harga bensin, namun dengan perubahan kebijakan pemerintah yang berusaha melepaskan diri dari jerat subsidi, maka harga solarpun melambung tinggi. Oleh sebab itu sewajarnya jika kita mencari bahan bakar alternatif yang dapat digunakan oleh motor diesel. Salah satunya adalah bahan bakar yang dihasilkan dari tanaman atau hewan yang dikenal dengan biofuel (Baharta, 2007).

Biofuel adalah setiap bahan bakar baik padatan, cairan ataupun gas yang dihasilkan dari bahan-bahan organik.Biodiesel merupakan salah satu jenis biofuel (bahan bakar cair dari pengolahan tumbuhan). Minyak nabati sebagai sumber utama biodiesel dapat dipenuhi oleh berbagai macam jenis tumbuhantergantung pada sumberdaya utama yang banyak terdapat di suatu tempat / negara. Indonesiamempunyai banyak sumber daya untuk bahan baku biodiesel.

1.2    Rumusan Masalah

Dari latar belakang yang telah disebutkan dapat diambil beberapa rumusan masalah, yaitu :

1.      Bagaimanakah jejak dan tabiat biofuel dan biodiesel?

2.      Bagaimanakah dampak yang ditimbulkan dari penggunaan biofuel dan biodiesel?

3.      Bagaimanakah penerapan ilmu kimia dalam biofuel dan biodiesel?

1.3    Tujuan

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah:

1.      Untuk mengetahui jejak dan tabiat biofuel dan biodiesel.

2.      Untuk mengetahui dampak yang ditimbulkan dari penggunaan biofuel dan biodiesel.

3.      Untuk mengetahui penerapan ilmu kimia dalam biofuel dan biodiesel?

1.4    Manfaat

Manfaat dari pembuatan makalah ini adalah:

1.      Dapat mengetahui jejak dan tabiat biofuel dan biodiesel.

2.      Dapat mengetahui dampak yang ditimbulkan dari penggunaan biofuel dan biodiesel.

3.      Dapat mengetahuipenerapan ilmu kimia dalam biofuel dan biodiesel?

BAB II

PEMBAHASAN

2.1    Jejak dan Tabiat Biofuel dan Biodiesel

Bahan bakar hayati atau biofuel adalah setiap bahan bakar baik padatan, cairan ataupun gas yang dihasilkan dari bahan-bahan organik. Biofuel dapat dihasilkan secara langsung dari tanaman atau secara tidak langsung dari limbah industri, komersial, domestik atau pertanian. Ada tiga cara untuk pembuatan biofuel antara lain pembakaran limbah organik kering (seperti buangan rumah tangga, limbah industri dan pertanian), fermentasi limbah basah (seperti kotoran hewan) tanpa oksigen untuk menghasilkan biogas (mengandung hingga 60 persen metana), atau fermentasi tebu atau jagung untuk menghasilkan alkohol dan ester, dan energi dari hutan (menghasilkan kayu dari tanaman yang cepat tumbuh sebagai bahan bakar). Berikut ini sumber daya alam yang berpotensi sebagai bahan dasar pembuatan biofuel :

Nama Lokal	Nama Latin	Sumber Minyak	Isi % Berat Kering	P / NP
Jarak Pagar	Jatropha Curcas	Inti biji	40-60	NP
Jarak Kaliki	Riccinus Communis	Biji	45-50	NP
Kacang Suuk	Arachis Hypogea	Biji	35-55	P
Kapok / Randu	Ceiba Pantandra	Biji	24-40	NP
Karet	Hevea Brasiliensis	Biji	40-50	P
Kecipir	Psophocarpus Tetrag	Biji	15-20	P
Kelapa	Cocos Nucifera	Inti biji	60-70	P
Kelor	Moringa Oleifera	Biji	30-49	P
Kemiri	Aleurites Moluccana	Inti biji	57-69	NP
Kusambi	Sleichera Trijuga	Sabut	55-70	NP
Nimba	Azadiruchta Indica	Inti biji	40-50	NP
Saga Utan	Adenanthera Pavonina	Inti biji	14-28	P
Sawit	Elais Suincencis	Sabut dan biji	45-70 + 46-54	P
Nyamplung	Callophyllum Lanceatum	Inti biji	40-73	P
Randu Alas	Bombax Malabaricum	Biji	18-26	NP
Sirsak	Annona Muricata	Inti biji	20-30	NP
Srikaya	Annona Squosa	Biji	15-20	NP

Proses fermentasi menghasilkan dua tipe biofuel yaitu alkohol dan ester. Bahan-bahan ini secara teori dapat digunakan untuk menggantikan bahan bakar fosil tetapi karena kadang-kadang diperlukan perubahan besar pada mesin, biofuel biasanya dicampur dengan bahan bakar fosil.

Biofuel menawarkan kemungkinan memproduksi energi tanpa meningkatkan kadar karbon di atmosfer karena berbagai tanaman yang digunakan untuk memproduksi biofuel mengurangi kadar karbondioksida di atmosfer, tidak seperti bahan bakar fosil yang mengembalikan karbon yang tersimpan di bawah permukaan tanah selama jutaan tahun ke udara. Dengan begitu biofuel lebih bersifat carbon neutral dan sedikit meningkatkan konsentrasi gas-gas rumah kaca di atmosfer. Penggunaan biofuel mengurangi pula ketergantungan pada minyak bumi serta meningkatkan keamanan energi.

Ada dua strategi umum untuk memproduksi biofuel. Strategi pertama adalah menanam tanaman yang mengandung gula (tebu, bit gula, dan sorgum manis) atau tanaman yang mengandung pati/polisakarida (jagung), lalu menggunakan fermentasi ragi untuk memproduksi etil alkohol. Strategi kedua adalah menanam berbagai tanaman yang kadar minyak sayur/nabatinya tinggi seperti kelapa sawit, kedelai, atau alga. Saat dipanaskan, maka keviskositasan minyak nabati akan berkurang dan bisa langsung dibakar di dalam mesin diesel, atau minyak nabati bisa diproses secara kimia untuk menghasilkan bahan bakar seperti biodiesel.

Biodiesel merupakan salah satu jenis biofuel (bahan bakar cair dari pengolahan tumbuhan). Biodiesel adalah senyawa alkil ester yang diproduksi melalui proses alkoholisis (transesterifikasi) antara trigliserida dengan metanol atau etanol dengan bantuan katalis basa menjadi alkil ester dan gliserol; atau esterifikasi asam-asam lemak (bebas) dengan metanol atau etanol dengan bantuan katalis basa menjadi senyawa alkil ester dan air.

Biodiesel mentah (kasar) yang dihasilkan dari proses transesterifikasi minyak (atau esterifikasi asam-asam lemak) biasanya masih mengandung sisa-sisa katalis, metanol, dan gliserol. Untuk memurnikannya, biodiesel mentah (kasar) tersebut bisa dicuci dengan air, sehingga pengotor-pengotor tersebut larut ke dalam dan terbawa oleh fase air pencuci yang selanjutnya dipisahkan. Porsi pertama dari air yang dipakai mencuci disarankan mengandung sedikit asam/basa untuk menetralkan sisa-sisa katalis. Biodiesel yang sudah dicuci kemudian dikeringkan pada kondisi vakum untuk menghasilkan produk yang jernih dan bertitik nyala ≥100^oC (pertanda bebas metanol).

Proses transesterifikasi dan esterifikasi dapat digabungkan untuk mengolah bahan baku dengan kandungan asam lemak bebas sedang sampai tinggi seperti CPO low grade, maupun PFAD. Sebagai bahan baku biodiesel dapat digunakan antara lain minyak jarak, minyak sawit, minyak kelapa dll.

Biodiesel mempunyai rantai karbon antara 12 sampai 20 serta mengandung oksigen. Adanya oksigen pada biodiesel membedakannya dengan petroleum diesel (solar) yang komponen utamanya hanya terdiri dari hidro karbon. Jadi komposisi biodiesel dan petroleum diesel sangat berbeda. Biodiesel terdiri dari metil ester asam lemak nabati, sedangkan petroleum diesel adalah hidrokarbon.

Walaupun kandungan kalori biodiesel serupa dengan petroleum diesel, tetapi karena biodiesel mengandung oksigen, maka flash pointnya lebih tinggi sehingga tidak mudah terbakar. Biodiesel juga tidak menghasilkan uap yang membahayakan pada suhu kamar, maka biodiesel lebih aman daripada petroleum diesel dalam penyimpanan dan penggunaannya. Di samping itu, biodiesel tidak mengandung sulfur dan senyawa bensen yang karsinogenik, sehingga biodiesel merupakan bahan bakar yang lebih bersih dan lebih mudah ditangani dibandingkan dengan petroleum diesel.

Penggunaan biodiesel juga dapat mengurangi emisi karbon monoksida, hidrokarbon total, partikel, dan sulfur dioksida. Emisi nitrogen oksida juga dapat dikurangi dengan penambahan konverter katalitik. Kelebihan lain dari segi lingkungan adalah tingkat toksisitasnya yang 10 kali lebih rendah dibandingkan dengan garam dapur dan tingkat biodegradabilitinya sama dengan glukosa,sehingga sangat cocok digunakan pada kegiatan di perairan untuk bahan bakar kapal/motor. Biodiesel tidak menambah efek rumah kaca seperti halnya petroleum diesel karena karbon yang dihasilkan masuk dalam siklus karbon.

2.2    Dampak Biofuel dan Biodiesel

Biofuel dapat terbuat dari kayu, arang, bioalkohol, biogas, minyak sayur bahkan limbah.Penggunaan limbah biomassa untuk memproduksi energi mampu mengurangi berbagai permasalahan manajemen polusi dan pembuangan, mengurangi penggunaan bahan bakar fosil, serta mengurangi emisi gas rumah kaca. Uni Eropa telah mempublikasikan sebuah laporan yang menyoroti potensi energi bio yang berasal dari limbah untuk memberikan kontribusi bagi pengurangan pemanasan global. Laporan itu menyimpulkan bahwa di tahun 2020 nanti 19 juta ton minyak tersedia dari biomassa, 46% dari limbah bio: limbah padat perkotaan, residu pertanian, limbah peternakan, dan aliran limbah terbiodegradasi yang lain.

Tempat penampungan akhir sampah menghasilkan sejumlah gas karena limbah yang dipendam di dalamnya mengalami pencernaan anaerobik.Secara kolektif gas-gas ini dikenal sebagai landfill gas (LFG) atau gas tempat pembuangan akhir sampah.Landfill gas bisa dibakar baik secara langsung untuk menghasilkan panas atau menghasilkan listrik bagi konsumsi publik.Landfill gas mengandung sekitar 50% metana, gas yang juga terdapat di dalam gas alam.

Biomassa bisa berasal dari limbah materi tanaman.Gas dari tempat penampungan kotoran manusia dan hewan yang memasuki atmosfer merupakan hal yang tidak diinginkan karena metana adalah salah satu gas rumah kaca yang potensil pemanasan globalnya melebihi karbondioksida.Frank Keppler dan Thomas Rockmann menemukan bahwa tanaman hidup juga memproduksi metana CH₄.

Sebagian besar bahan bakar transportasi berbentuk cairan, sebab berbagai kendaraan biasanya membutuhkan kepadatan energi yang tinggi.Kendaraan biasanya membutuhkan kepadatan kekuatan yang tinggi yang bisa disediakan oleh mesin pembakaran dalam.Mesin ini membutuhkan bahan bakar pembakaran yang bersih untuk menjaga kebersihan mesin dan meminimalisir polusi udara.Bahan bakar yang lebih mudah dibakar dengan bersih biasanya berbentuk cairan dan gas.Dengan begitu cairan (serta gas-gas yang bisa disimpan dalam bentuk cair) memenuhi persyaratan pembakaran yang portabel dan bersih.Selain itu cairan dan gas bisa dipompa, yang berarti penanganannya mudah dimekanisasi, dan dengan begitu tidak membutuhkan banyak tenaga.

2.2.1   Minyak sayur

Minyak sayur dapat digunakan sebagai makanan atau bahan bakar; kualitas dari minyak dapat lebih rendah untuk kegunaan bahan bakar. Minyak sayur bekas yang diproses menjadi biodiesel mengalami peningkatan, dan dalam skala kecil, dibersihkan dari air dan partikel dan digunakan sebagai bahan bakar.

2.2.2   Bioalkohol

Alkohol yang diproduksi secara biologi, yang umum adalah ethanol, dan yang kurang umum adalah propanol dan butanol, diproduksi dengan aksi mikroorganisme dan enzym melalui fermentasi gula atau starch, atau selulosa.Biobutanol seringkali dianggap sebagai pengganti langsung bensin, karena dapat digunakan langsung dalam mesin bensin.

Memproduksi etanol dari selulosa merupakan langkah-tambahan yang sulit dan mahal dan masih menunggu penyelesaian masalah teknis. Ternak yang memakan rumput dan menggunakan proses digestif yang lamban untuk memecahnya menjadi glukosa (gula). Dalam laboratorium ethanol selulosik, banyak proses eksperimental sedang dilakukan untuk melakukan hal yang sama, dan menggunakan cara tersebut untuk membuat bahan bakar ethanol.

Beberapa ilmuwan telah mengemukakan rasa prihatin terhadap percobaan teknik genetika DNA rekombinan yang mencoba untuk mengembangkan enzym yang dapat memecah kayu lebih cepat dari alam, makhluk mikroskopik tersebut dapat tidak sengaja terlepas ke alam, tumbuh secara eksponensial, disebarkan oleh angin, dan pada akhirnya menyebabkan kerusakan struktur seluruh tanaman, yang dapat mengakhiri produksi oksigen yang dilepaskan oleh proses fotosintesis tumbuhan.

Ethanol dapat digunakan dalam mesin bensin sebagai pengganti bensin; ethanol dapat dicampur dengan bensin dengan persentase tertentu.Kebanyakan mesin bensin dapat beroperasi menggunakan campuran ethanol sampai 15% dengan bensin.Bensin dengan ethanol memiliki angka oktan yang lebih tinggi, yang berarti mesin dapat terbakar lebih panas dan lebih efisien.

Bahan bakar etanol memiliki BTU yang lebih rendah, yang berarti memerlukan lebih banyak bahan bakar untuk melakukan perjalan dengan jarak yang sama. Dalam mesin kompresi-tinggi, dibutuhkan bahan bakar dengan sedikit ethanol dan pembakaran lambat untuk mencegah pra-ignisi yang merusak (knocking).

Ethanol sangat korosif terhadap sistem pembakaran, selang dan gasket karet, aluminium, dan ruang pembakaran.Oleh karena itu penggunaan bahan bakar yang mengandung alkohol ilegal bila digunakan pesawat.Untuk campuran ethanol konsentrasi tinggi atau 100%, mesin perlu dimodifikasi.

Ethanol yang meyebabkan korosif tidak dapat disalurkan melalui pipa bensin, oleh karena itu diperlukan truk tangki stainless-steel yang lebih mahal, meningkatkan konsumsi biaya dan energi yang dibutuhkan untuk mengantar ethanol ke konsumen.

Banyak produsen kendaraan sekarang ini memproduksi kendaraan bahan bakar fleksibel, yang dapat beroperasi dengan kombinasi bioethanol dan bensin, sampai dengan 100% bioethanol.

Alkohol dapat bercampur dengan bensin dan air, jadi bahan bakar etanol dapat tercampur setelah proses pembersihan dengan menyerap kelembaban dari atmosfer. Air dalam bahan bakar ethanol dapat mengurangi efisiensi, menyebabkan mesin susah dihidupkan, menyebabkan gangguan operasi, dan mengoksidasi aluminum (karat pada karburator dan komponen dari besi).

2.2.3   BioGas

Biogas diproduksi dengan proses digesti anaerobik dari bahan organik oleh anaerob. Biogas dapat diproduksi melalui bahan sisa yang dapat terurai atau menggunakan tanaman energi yang dimasukan ke dalam pencerna anaerobik untuk menambah gas yang dihasilkan.Hasil sampingan, digestate, dapat digunakan sebagai bahan bakar bio atau pupuk.

Biogas mengandung methane dan dapat diperoleh dari digester anaerobik industri dan sistem pengelolaan biologi mekanik.Gas sampah adalah sejenis biogas yang tidak bersih yang diproduksi dalam tumpukan sampah melalui digesti anaerobik yang terjadi secara alami.Bila gas ini lepas ke atmosfer, gas ini merupakan gas rumah kaca.

Perusahaan energi banyak negara telah membeli lahan di Afrika untuk menanam tanaman yang bisa dikonversi menjadi bahan bakar. Meskipun bahan biofuel ini telah di sebut sebagai alternatif yang lebih bersih dibanding bahan bakar fosil, lebih banyak kelompok pecinta lingkungan menginginkan investasi ini dibatasi dan mengingatkan biofuel lebih banyak bahayanya dibanding manfaatnya.

Ketika perusahaan energi Italia mencoba membeli lahan hutan di bagian timur Kenya untuk menanam pohon jarak, perusahaan itu menjanjikan lapangan pekerjaan, pembangunan dan dana bagi masyarakat yang tinggal disana.

Tetapi kelompok HAM ActionAid mengatakan ketika kesepakatan itu disetujui, orang-orang yang terkena dampaknya belum mengetahui yang sebenarnya. David Barissa Ringa, ketua tim ActionAid di kawasan pantai Kenya mengatakan rencana untuk menanami lahan seluas 20.000 hektar dengan pohon jarak akan membuat 20.000 orang kehilangan tempat tinggal.

Dalam sebuah laporan awal tahun ini, konsorsium kelompok lingkungan yang disebut Friends of the Earth mengatakan perusahaan energi Eropa telah membeli lima juta hektar lahan lebih di seluruh Afrika, wilayah yang lebih luas dari Denmark untuk investasi biofuel.

Laporan itu mengatakan rencana Uni Eropa menggunakan 10 persen biofuel untuk transportasi pada tahun 2020 telah memicu perebutan lahan.

Meskipun kelompok-kelompok pecinta lingkungan telah berupaya menentang penggunaan biofuel dalam beberapa tahun terakhir ini, Badan Pangan dan Pertanian PBB atau FAO mengatakan industri tersebut masih membawa banyak manfaat.

Produksi biofuel secara massal masih perlu melewati banyak analisis atas dampak positif dan negatif yang dapat ditimbulkan. Terutama tentang lingkungan sekitar lahan untuk penanaman bahan baku biodiesel dan biofuel. Jika manusia yang ada hanya memikirkan keuntungan pribadi yang akan diperoleh, maka masalah krisis energy yang sepertinya akan teratasi dengan adanya biofuel justru akan menambah maslah baru yang lebih kompleks jika itu berarti harus menebang lahan perhutanan tanpa ada reboisasi dan penggusuran lahan pemukiman warga sekitar tanpa adanya jaminan tempat tinggal layak.

2.3 Penerapan Ilmu Kimia pada biodiesel dan biofuel          

2.2.1 Program Riset Dan Pengembangan Oleh Pertamina

Berdasarkan UU NO 30/2007 tentang energy diservikasi enrgi dan konservikasi energy, Keputusan Presiden No.10/2006 tentang pembentukan tim nasional pengembangan BBN untuk pengurangn kemiskinan dan pengangguran, Instruksi Presiden No. 1/2006 tentang penyedian dan pemanfaatan BBN (biofuel) sebagai bahan bakar lain, peratuaran Menteri No.32/2008 tentang penyediaan dan tata niaga Bahan Bakar Nabati (biofuel) sebagai bahan bakar lain. Selain itu berdasarkan Peraturan Presiden No. 5/2006, pihak pertamina mengimplikasikan dengan target Mix 2025 penggunaan bahan bakar sebagai berikut :

a)      Gas 30%

b)      Minyak 20%

c)      Batubara 33%

d)     EBT 17% ( biofuel sebesar 5%, panas bumi, nuklir, biomassa, hydro solar energy dan tenaga angin sebesar 5%, coal liquefaction 2%)

Pertamina telah menegmbangkan beberapa brand produk, yakni: biofuel untuk mesin diesel dari campuran solar dengan Fatty Acid Methyil Esther (FAME), dan biofuel untuk mesin bensin dari campuran bensin dengan Ethanol Unhydrous (purity ethanol > 99,5%).

Berikut hasil riset yang dilakukan pertamnia terhadap produk biofuel mereka:

1. Pengujian ketahanan Biosolar B10 pada Mesin Genset (kerjasama dengan BPPT) Untuk mengetahui ketahanan unjuk kerja dan mengevaluasi efek lain penggunaan bahan bahan bakar tersebut terhadap mesin

Hasil:

a)      Pada saat penggunaan awal Biosolar B10 perlu dilakukan pengecekan khususnya kebersihan filter agar tidak terjadi kebuntuan.

b)      Pengaturan injection timing perlu di-set mundur (retard) guna meng-optimalkan sifat biodiesel yang mempunyai Cetane Number yang lebih tinggi,.

c)      Campuran Biodiesel sampai dengan maksimum B10 mempunyai karakteristik sangat mirip dengan B0 sehingga pembentukan deposit relatif tidak terjadi.

d)     Penggunaan biodiesel gas buang menjadi lebih bersih dan mesin lebih tahan lama karena biodiesel memiliki sifat pelumasan yang lebih baik terhadap komponen mesin dibanding dengan solar.

2. Uji Kinerja Biodiesel di Pembangkit Jawa Bali Gresik (kerjasama dengan PLN)

Hasil:

a)      Hasil pengujian kehandalan operasi (reliability runtest) baik dalam arti tidak pernah terjadi gagal start, proses turun naik turun beban turbin generator normal, dan selama operasi tidak pernah mengalami trip dari faktor bahan bakar

b)      Hasil pengujian unjuk kerja operasi (performance test) selama 10 hari pertama daya mampu maksimum mampu bertahan konstan dan mulai hari ke 11 mulai terjadi penurunan daya mampu rata-rata 0,075 MW/hari dan terjadinya penurunan daya mampu tersebut juga disertai trend kenaikan specific fuel consumption (SFC) rata-rata 0,001 liter/KWH per hari.

c)      Hasil pengamatan gas buang masih memenuhi standar baku mutu lingkungan.

3. Uji dyno dan road test untuk Solar dan Biosolar (B10) (Kerjasama dengan Lemigas

Hasil:

a)    Penambahan 10% bahan bakar biodiesel (FAME) ke dalam minyak solar dapat digunakan dan tidak memberi pengaruh negatif yang signifikan kepada operasional kendaraan diesel bahkan pada beberapa parameter penambahan ini justru memberi pengaruh yang sangat positif.

b)   Pengaruh negatif terhadap operasional kendaraan diesel dapat terjadi bila kualitas dari bahan bakar biodiesel (FAME) tidak sesuai dengan spesifikasi, sehingga sangat diperlukan sekali pengawasan mutu yang lebih ketat terhadap biodiesel (FAME)

2.2.2        Teknologi Kimia Dalam Pengolahan Minyak Jelantah

Biodiesel yang secara umum didefinisikan sebagai ester monoalkil dari tanaman dan lemak hewan merupakan bahan bakar alternatif yang sangat potensial digunakan sebagai pengganti solar karena kemiripan karakteristiknya. Selain itu biodiesel yang berasal dari minyak nabati merupakan bahan bakar yang dapat diperbaharui (renewable), mudah diproses, harganya relatif stabil, tidak menghasilan cemaran yang berbahaya bagi lingkungan (non toksik) serta mudah terurai secara alami. Untuk mengatasi kelemahan minyak sawit, maka minyak sawit itu harus dikonversi terlebih dahulu menjadi bentuk metil atau etil esternya (biodiesel). Bentuk metil atau etil ester ini relatif lebih ramah lingkungan namun juga kurang ekonomis karena menggunakan bahan baku minyak sawit goreng. Sementara itu, minyak goreng bekas atau jelantah dari industri pangan dan rumah tangga cukup banyak tersedia di Indonesia. Minyak jelantah ini tidak baik jika  digunakan kembali untuk memasak karena banyak mengandung asam lemak bebas dan radikal yang dapat membahayakan kesehatan. Sebenarnya konversi langsung minyak jelantah atau minyak goreng bekas menjadi biodisel sudah cukup lama dilakukan oleh para peneliti biodiesel namun beberapa mengalami kegagalan, karena minyak goreng bekas mengandung asam lemak bebas dengan konsentrasi cukup tinggi. Kandungan asam lemak bebas dapat dikurangi dengan cara mengesterkan asam lemak bebas dengan katalis asam homogen, seperti asam sulfat atau katalis asam heterogen seperti zeolit atau lempung teraktivasi asam. Skema di bawah ini memperlihatkan proses pembuatan biodesel dari minyak goreng bekas yang mengadopsi prinsip zero waste process.

Skema 1. Siklus pengolahan minyak bekas/jelantah menjadi biodiesel

Hasil penelitian oleh peneliti dari tahun 2005 hingga saat ini menunjukkan bahwa biodiesel yang diproduksi dari minyak sawit bekas (jelantah) memiliki kualitas yang hampir sama baiknya dengan biodiesel standard yang dipersyaratkan oleh ASTM dan diesel perdagangan sehingga biodiesel yang merupakan hasil konversi minyak sawit goreng bekas memiliki peluang untuk dipasarkan baik di dalam negeri maupun untuk diekspor. Kendala utama yang dihadapi untuk keperluan produksi masal adalah pasokan serta harga minyak goreng bekas yang mungkin sangat berfluaktif dari waktu ke waktu.

Tabel 1. Salah satu contoh hasil uji ASTM biodiesel dari minyak goreng bekas (didanai oleh DP2M-DIKTI)

Mengingat minyak goreng bekas relatif mudah dan murah didapat maka sudah selayaknya pemerintah, masyarakat, industri dan peneliti juga mulai memperhatikan potensi pengembanganya. Di Jepang konversi minyak goreng bekas menjadi biodiesel sudah mencapai titik ultimate dan telah digunakan sebagai bahan bakar biosolar sarana transportasi, sementara di Indonesia ketersediaan minyak goreng bekas sangat melimpah, begitu pula penelitian tentang konversi minyak goreng bekas menjadi biodiesel sudah mapan dan cukup lama,  namun dalam prakteknya masih sangat sedikit sarana transportasi yang menggunakan biodiesel minyak goreng bekas.

2.2.3        Teknologi Pembuatan Biodiesel Dari Jarak Pagar.

Prosesnya adalah sebagai berikut :

a. Pengepresan biji jarak pagar

Beberapa metoda yang dapat digunakan untuk mendapatkan minyak atau lemak dari bahan yang diduga mengandung minyak atau lemak yaitu rendering, teknik pengepresan mekanis (mechanical expression) dan menggunakan pelarut (solvent extraction).

Pengepresan mekanis merupakan suatu cara pemisahan minyak dari bahan yang berupa biji-bijian dan paling sesuai untuk memisahkan minyak dari bahan yang tinggi kadar minyaknya yaitu sekitar 30-70 persen. Sebagaimana kita ketahui bersama, minyak jarak pagar terkandung dalam bahan yang berbentuk biji dengan kandungan minyak sekitar 35 - 45 persen. Berdasarkan hal tersebut maka metoda ekstraksi yang paling sesuai untuk biji jarak yaitu  teknik pengepresan mekanis.

Dua cara yang umum digunakan pada pengepresan mekanis biji jarak yaitu pengepresan hidrolik (hydraulic pressing) dan pengepresan berulir (expeller pressing). Pengepresan hidrolik adalah pengepresan dengan menggunakan tekanan. Tekanan yang dapat digunakan sekitar 140,6 kg/cm. Besarnya tekanan yang digunakan akan mempengaruhi sedikit-banyaknya minyak jarak yang dihasilkan. Untuk teknik pengepresan hidrolik, sebelum dilakukan pengepresan, biji jarak perlu mendapat perlakuan pendahuluan berupa pemasakan. Pemasakan biji jarak bertujuan untuk menggumpalkan protein. Penggumpalan protein diperlukan demi efisiensi ekstraksi. Dengan pengepresan hidrolik dapat dihasilkan rendemen minyak sampai dengan 30 persen.

Teknik pengepresan biji jarak dengan menggunakan ulir (screw) merupakan teknologi yang lebih maju dan banyak digunakan di industri pengolahan minyak jarak saat ini. Dengan cara ini biji jarak dipress menggunakan pengepresan berulir (screw) yang berjalan secara kontinyu. Teknik ekstraksi ini tidak memerlukan perlakuan pendahuluan bagi biji jarak yang akan diekstraksi. Biji jarak kering yang akan diekstraksi dapat langsung dimasukkan ke dalam screw press. Tipe alat pengepres berulir yang digunakan dapat berupa pengepres berulir tunggal (single screw press) atau pengepres berulir ganda (twin screw press). Rendemen minyak jarak yang dihasilkan dengan teknik pengepres berulir tunggal (single screw press) sekitar 25 – 35 persen, sedangkan dengan teknik pengepres berulir ganda (twin screw press) dihasilkan rendemen minyak sekitar 40- 45 persen. Pada Gambar 1 di bawah ini disajikan diagram alir proses pengepresan biji jarak menggunakan metode pengepresan berulir dan ekstraksi solvent.

 b. Pengolahan minyak jarak

Metil ester (biodiesel) dari minyak jarak pagar dapat dihasilkan melalui proses transesterifikasi trigliserida dari minyak jarak. Transesterifikasi adalah penggantian gugus alkohol dari suatu ester dengan alkohol lain dalam suatu proses yang menyerupai hidrolisis. Namun berbeda dengan hidrolisis, pada proses transesterifikasi yang digunakan bukanlah air melainkan alkohol. Umumnya katalis yang digunakan adalah sodium metilat, NaOH atau KOH. Metanol lebih umum digunakan karena harganya lebih murah, walaupun tidak menutup kemungkinan untuk menggunakan jenis alkohol lainnya seperti etanol. Transesterifikasi merupakan suatu reaksi kesetimbangan. Untuk mendorong reaksi agar bergerak ke kanan agar dihasilkan metil ester (biodiesel) maka perlu digunakan alkohol dalam jumlah berlebih atau salah satu produk yang dihasilkan harus dipisahkan.

Faktor utama yang mempengaruhi rendemen ester yang dihasilkan pada reaksi transesterifikasi adalah rasio molar antara trigliserida dan alkohol, jenis katalis yang digunakan, suhu reaksi, waktu reaksi, kandungan air, dan kandungan asam lemak bebas pada bahan baku (yang dapat menghambat reaksi yang diharapkan). Faktor lain yang mempengaruhi kandungan ester pada biodiesel diantaranya yaitu kandungan gliserol pada bahan baku minyak, jenis alkohol yang digunakan pada reaksi transesterifikasi, jumlah katalis sisa dan kandungan sabun.

BAB III

PENUTUP

3.1  Kesimpulan

Biofuel adalah setiap bahan bakar bai padatan, cairan, ataupun gas yang dihasilkan dari bahan-bahan organik. Biodiesel merupakan salah satu jenis biofuel yang berupa senyawa alkil ester yang diproduksi melalui proses alkoholisis (transesterifikasi) antara trigleserida dengan metanol / etanol. Biodiesel mengandung oksigen, maka flash pointnya lebih tinggi sehingga tidak mudah terbakar. Biodiesel  tidak menghasilkan uap yang membahayakan pada suhu kamar, sehingga aman daripada petroleum diesel dalam penyimpanan dan penggunaannya. Biodiesel tidak mengandung sulfur dan senyawa bensen yang karsinogenik, sehingga biodiesel merupakan bahan bakar yang lebih bersih dan lebih mudah ditangani dibandingkan dengan petroleum diesel.

Penggunaan biodiesel juga dapat mengurangi emisi karbon monoksida, hidrokarbon total, partikel, dan sulfur dioksida. Emisi nitrogen oksida juga dapat dikurangi dengan penambahan konverter katalitik. Biodiesel tidak menambah efek rumah kaca seperti halnya petroleum diesel karena karbon yang dihasilkan masuk dalam siklus karbon.

Produksi biofuel nampaknya bisa menjadi alternatif krisis energi yang sedang terjadi dengan beberapa manfaat yang dapat ditimbulkan, namun banyak juga dampak negatifnya terutama masalah kelestarian lingkungan.

Pada umumnya teknologi kimia yang digunakan dalam pembuatan biodiesel menggunakan proses alkoholisis (transesterifikasi) antara trigliserida dengan metanol atau etanol dengan bantuan katalis basa menjadi alkil ester dan gliserol; atau esterifikasi asam-asam lemak (bebas) dengan metanol atau etanol dengan bantuan katalis basa menjadi senyawa alkil ester dan air.

DAFTAR PUSTAKA

            Marketing and trading direktorate.2011. Presentasi Biofuel. (online/www.kadin-indonesia.or.id/diakses tanggal 20 April 2012)

Tim Sekretariat MAPI. 2006. Minyak Kelapa Sebagai Bahan Bakar Alternatif.(online/ www.dekindo.com/content/artikel/bahan_bakar.pdf/diakses tanggal 20 April 2012)

Karna Wijaya.2011.Biodiesel Dari Minyak Goreng Bekas.(online/pse.ugm.ac.id/diakses tangal 20 April)

Anonim.Biodiesel.(online/www.wikipedia.com/diakses tanggal 20 April 2012)

            Anonim.Biodiesel.(online/www.jurnalinsinyurmesin.com/diakses tanggal 20 April 2012)