Post on 01-Feb-2016
description
BAB I PENDAHULUAN
I-1
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)
Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR
BAB I
PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang Pada tahun 1811 Rudolf Diesel mulai mengembangkan
sebuah mesin yang kemudian terkenal dengan nama mesin diesel,
bahan bakarnya ialah minyak nabati. Pada tahun 1900 dia
memamerkan mesinnya yang menggunakan minyak kacang tanah 100% sebagai bahan bakarnya di world exhibition di Paris. Pada
tahun 1912 Diesel menyatakan, bahwa temuannya itu tampaknya
tidak penting, tetapi di hari depan penggunaan bahan bakar hayati akan menjadi sama pentingnya seperti Bahan Bakar Minyak
(BBM). Ironisnya, setelah meninggalnya Diesel pada tahun 1913
mesin dieselnya diubah menjadi sebuah mesin yang menggunakan BBM. Kini tampaklah kebenaran pernyataan
Diesel. Dengan makin menipisnya cadangan BBM di dunia dan
konflik yang berkepanjangan di wilayah produsen utama BBM
pada satu pihak dan makin melambungnya kebutuhan minyak dunia pada pihak lain, menyebabkan melonjaknya harga minyak.
Era minyak murah telah lampau, kini bangkitlah kembali minat
biodiesel untuk penggunaan biodiesel tidak perlu dilakukan modifikasi pada mesin diesel yang ada. Rudolf Diesel ternyata
memang seorang visioner (www.wikipedia/biodiesel.co.id).
Kontinuitas penggunaan bahan bakar minyak (BBM)
berbasis fosil (fossil fuel) memunculkan paling sedikit dua ancaman serius: (1) faktor ekonomi, berupa jaminan ketersediaan
bahan bakar fosil untuk beberapa dekade mendatang, masalah
supplai, harga dan fluktuasinya (2) polusi akibat emisi pembakaran bahan bakar fosil ke lingkungan. Polusi yang
ditimbulkan oleh pembakaran bahan bakar fosil memiliki dampak
langsung maupun tidak langsung kepada derajat kesehatan manusia. Polusi langsung bisa berupa gas – gas berbahaya, seperti
CO, NOx, dan UHC (Unburn Hydrocarbon), juga unsur metalik
seperti Timbal (Pb) sedangkan polusi tidak langsung mayoritas
BAB I PENDAHULUAN
I-2
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi
TUGAS AKHIR
berupa ledakan jumlah molekul CO2 yang berdampak pada
pemanasan global (Global Warming Potential).
Kesadaran terhadap ancaman serius tersebut telah mengintensifkan berbagai riset yang bertujuan menghasilkan
sumber – sumber energi (Energy Resources) ataupun pembawa
energi (Energy Carrier) yang lebih terjamin keterlanjutannya (sustainable) dan lebih ramah lingkungan. Biodiesel dan
pemakaian dalam bahan bakar sebagai campuran biodiesel dan
bensin (B10) adalah salah satu alternatif yang paling memungkinkan transisi ke arah implementasi energi alternatif.
Data dari departemen ESDM menyebutkan bahwa
produksi minyak di Indonesia saat ini pertahunnya sebesar 55 juta
ton, dimana produksi ini diperkirakan hanya dapat mencukupi kebutuhan BBM di Indonesia selama 10 tahun ke depan. Oleh
karena itu, pemanfaatan energi terbarukan seperti pemakaian
biodiesel diharapkan dapat mengurangi atau mensubstitusi sekitar 40% atau 25 juta kilo liter kebutuhan BBM nasional yang sampai
saat ini masih harus dipenuhi dengan cara mengimpor. Untuk itu,
pemerintah Indonesia mengeluarkan PP No: 5 Tahun 2006
tentang kebijakan Energi Nasional untuk mengembangkan sumber energi alternatif sebagai bahan bakar pengganti minyak.
Pada tahun 2005 di Jakarta telah dilaksanakan sosialisasi bahan
bakar alternatif (B10), namun hingga sekarang pemakaian bahan bakar ini masih sebesar 2% (Roadmap energi Departemen-ESDM,
2004).
Indonesia sebagai negara yang sangat kaya akan sumber
daya hayati memiliki berbagai tanaman yang berpotensi sebagai bahan baku pembuatan biodiesel diantaranya: pangan, sawit,
kelapa, kacang (peanut), kelor (Moringa oleifera), saga utan
(Adenanthera pavonina), kasumba/kembang pulu (Carthamus tinctorius), jarak pagar (Jatropha curcas), kapok, kemiri, nimba
(Azadirachta indica), nyamplung (Calophyllum inophyllum),
kesambi (Schleichera oleosa), randu alas (Bombax malabaricum),
jarak gurita (Jatropha multifida), jarak landi (Jatropha
BAB I PENDAHULUAN
I-3
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)
Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR
gossypifolia), dan banyak lagi yang lain. Namun mengingat
Indonesia adalah negara penghasil karet nomor dua di dunia setelah Malaysia. Berdasarkan data statistik, perkebunan karet di
Indonesia (2005) luas kebun karet di Indonesia mencapai
3.279.391 Ha dan diperkirakan mampu menghasilkan minyak biji
karet sebesar 25.622.406,8 L/tahun yang hingga saat ini, biji karet belum banyak dimanfaatkan. Dengan tingginya produksi biji karet
di Indonesia dapat dijadikan peluang untuk mendirikan pabrik
biodiesel dari biji karet sekaligus dapat mengatasi keterbatasan bahan bakar fosil.
Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif yang bersifat
renewable dan dimanfaatkan sebagai pengganti bahan bakar fosil. Bahan bakar ini dapat dibuat dari berbagai jenis minyak dan
lemak alami. Biodiesel dihasilkan dengan mereaksikan minyak
tanaman dengan alkohol menggunakan zat basa sebagai katalis
pada suhu dan komposisi tertentu, sehingga akan dihasilkan dua zat yang disebut dengan alkyl ester (umumnya methyl ester atau
yang disebut dengan Biodiesel) dan gliserin sebagai produk
samping.
Tabel I.1.1 Perbandingan emisi biodiesel dan petrosolar
Kriteria Biodiesel Solar
SO2 (ppm) CO (ppm)
NO (ppm)
NO2 (ppm) Total Partikulat (mg/Nm
3)
Benzen (mg/Nm3)
Toluen (mg/Nm3)
Xyelen (mg/Nm3)
Etilbenzen (mg/Nm3)
0 10
37
1 0,25
0,3
0,57 0,73
0,3
78 40
64
1 5,6
5,01
2,31 1,57
0,73
Sumber: Soerawidjaja, 2000
BAB I PENDAHULUAN
I-4
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi
TUGAS AKHIR
Biodiesel juga mempunyai keunggulan lain seperti :
Tidak beracun
Terurai oleh mikroorganisme
Tidak mengandung zat karsiogenik
Diperoleh dari sumber yang dapat diperbaharui
Tidak menimbulkan efek rumah kaca
Memiliki sifat pelumasan terhadap piston mesin karena
termasuk kelompok minyak tidak mengering (non-drying oil)
Mampu mengeliminasi efek rumah kaca
Merupakan renewable energy (energi terbarukan) karena
terbuat dari bahan alam yang dapat diperbarui sehingga
kontinuitas ketersediaan bahan baku dapat terjamin
Meningkatkan independensi suplai bahan bakar karena dapat
diproduksi secara lokal
Bahan bakar ramah lingkungan karena menghasilkan emisi
gas buang lebih baik yaitu free sulphur (bebas sulfur), smoke number (bilangan asap) rendah dan angka setana cetane
number lebih tinggi (> 60) sehingga efisiensi pembakarannya
lebih baik
Biodiesel mengandung aroma hidrokarbon yang lebih sedikit
: benzofluoranthene berkurang 56 % , dan benzopyrenes
berkurang 71 %
Biodiesel mengurangi emisi CO kira-kira 50 % dan CO2
sebesar 78 % di dalam neto lifecycle karena emisi biodiesel
yang berupa karbon didaur ulang dari karbon yang sudah ada di atmosfir
Pembakarannya terbakar sempurna (clean burning) hingga
tidak menghasilkan racun dan dapat terurai (Hambali Erliza,
2007).
Indonesia memiliki luas hutan karet seluas 3,3 juta hektar
yang merupakan hutan karet terluas di dunia. 2,6 juta hektar
diantaranya milik petani atau 80 % dari total perkebunan karet. Namun ekspor karet Indonesia jauh lebih rendah dibandingkan
BAB I PENDAHULUAN
I-5
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)
Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR
dengan negara - negara tetangga seperti Thailand dan Malaysia.
Pada tahun 2005 ekspor karet Indonesia hanya sebesar 2,02 juta ton atau senilai 2,58 miliar dollar AS dan pada tahun 2006 sebesar
2,6 juta ton atau senilai 4 miliar dollar AS dibandingkan Thailand
yang mencapai 3 juta ton pada tahun 2006. Salah satu penyebab
kurangnya produksi karet alam Indonesia adalah rusak dan tidak produktifnya hutan karet Indonesia. Hingga pertengahan tahun
2007 hutan karet Indonesia yang rusak mencapai 400.000 hektar.
Hutan karet yang rusak ini tersebar khususnya di daerah jambi, Bengkulu, dan Sumatra Selatan. Sebagian besar merupakan hutan
karet milik rakyat yang belum diremajakan sejak tahun 1970-
1980. Hal ini mengakibatkan terganggunya ekspor karet alam Indonesia dan tentunya pada pendapatan negara. Untuk itu perlu
adanya suatu nilai ekonomis lain dari perkebunan karet, salah
satunya dengan memanfaatkan biji karet yang memiliki kadar
minyak yang tinggi untuk mendorong para petani karet terus meremajakan perkebunannya. Hal tersebut diatas adalah salah
satu alasan pendirian pabrik biodiesel dari biji karet, dengan
adanya pemanfaatan biji karet sebagai bahan bakar alternatif akan meningkatkan nilai ekonomis karet dan mengurangi impor
biodiesel dalam negeri. Berikut ini adalah data produksi pohon
karet nasional per tahun :
Tabel I.1.2. Produksi pohon karet tingkat Nasional
Tahun Luas Panen (Ha)
2004 2.772.490
2005 2.747.899
2006 2.767.021
Sumber : BPS, tahun 2006
Berdasarkan informasi yang didapat dari (Warta penelitian
dan pengembangan pertanian, 2009) menyebutkan bahwa, Biasanya
tanaman karet berbunga dan berbuah dua kali dalam setahun.
Jumlah biji karet yang dihasilkan dari satu hektar tanaman sangat
BAB I PENDAHULUAN
I-6
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi
TUGAS AKHIR
bervariasi, yaitu sekitar 3.000-450.000 butir/ha/tahun.
Berdasarkan hasil pengamatan pada tahun 2007 di Kebun
Percobaan Balai Penelitian Sembawa, Musi Landas, dan Melania, Sumatera Selatan, produksi biji klon GT 1, BPM 24, dan PB 260
secara berurutan adalah 397.000 butir, 451.000 butir, dan 337.000
butir/ha/tahun untuk kerapatan 528 pohon/ha. Jika pabrik yang baru direncanakan akan berdiri di palembang, Sumatera selatan
dengan luas areal perkebunan karet sekitar 630.794 ha (Statistik
Karet Indonesia, 2005), jika kerapatan pohon 369 pohon/ha. Memproduksi minyak diesel dari bahan nabati hal yang
baru bagi industri di Indonesia. Produksi minyak diesel di
Indonesia diperkirakan akan mengalami pertumbuhan yang
cukup pesat. Data – data produksi minyak diesel ini diperoleh dari Biro Pusat Statistik.
Kapasitas produksi minyak diesel dalam negeri, besarnya
impor minyak diesel dan besarnya ekspor minyak diesel dapat dilihat pada tabel di bawah ini :
Tabel I.1.3. Kapasitas produksi minyak diesel tahun 2000 – 2004
di Indonesia
Tahun Produksi (kg/tahun) Pertumbuhan (%)
2000 1.901.553,64 0
2001 2.676.178,54 40,74
2002 8.394.462,72 213,67
2003 7.523.207,72 -10,38
2004 4.573.930,34 -39,2 Sumber : BPS, tahun 2004
Dari Tabel 1.1.3. diperoleh pertumbuhan rata-rata produksi minyak diesel tiap tahunnya sebesar 40,97 %. Pada
tahun 2004 didapat kapasitas produksi sebesar 4.573.930,34
kg/tahun.
BAB I PENDAHULUAN
I-7
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)
Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR
Kapasitas Produksi Minyak diesel
0100000020000003000000400000050000006000000700000080000009000000
100000001100000012000000130000001400000015000000
1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
Tahun
kg
/Ta
hu
n
Grafik I.1.1. Kapasitas produksi minyak diesel (kg/tahun) pada
tahun 2000 – 2004
Pada Grafik diatas dapat dilihat produksi minyak diesel
dari tahun 2000 sampai tahun 2002 mengalami kenaikan. Namun
pada tahun 2003-2004 produksi minyak diesel terlihat menurun.
Hal ini disebabkan oleh menurunnya jumlah bahan baku minyak bumi (fosil) pada setiap tahunnya. Sehingga dibutuhkan suatu
terobosan baru penggantian bahan baku minyak diesel yang
bersifat renewable, tetapi dapat diperkirakan produksi minyak diesel pada tahun-tahun selanjutnya akan mengalami kenaikan
karena dari data tabel I.1.2 produksi atau hasil panen biji karet
terus meningkat. Sehingga dari grafik diatas dapat diperkirakan
kapasitas nasional produksi minyak diesel tahun 2012 sebesar 15.000.000 kg.
BAB I PENDAHULUAN
I-8
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi
TUGAS AKHIR
Tabel I.1.4. Impor minyak diesel tahun 2004 – 2007
Tahun Impor (kg/tahun) Pertumbuhan (%)
2004 65.680.364 0
2005 77.448.845 17,91
2006 87.256.813 12,66
2007 101.548.738 17,01
Sumber : BPS, tahun 2007
Pertumbuhan impor minyak diesel rata-rata pertahun sebesar 11,89 % dengan volume impor tahun 2007 sebesar
101.548.738 kg.
Grafik I.1.2. Impor minyak diesel (kg/tahun) pada tahun 2004 –
2007
Impor Minyak diesel
0
20000000
40000000
60000000
80000000
100000000
120000000
140000000
160000000
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013Tahun
Kg
/Ta
hu
n
Dari grafik diatas terlihat bahwa impor minyak diesel
dari tahun 2003 sampai tahun 2007 cenderung mengalami
penurunan, meskipun pada tahun 2007 sedikit mengalami kenaikan.
BAB I PENDAHULUAN
I-9
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)
Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR
Dari grafik diatas dapat diperkirakan impor minyak diesel
pada tahun selanjutnya akan mengalami kenaikan. Peningkatan impor minyak diesel pada tahun 2012
diperkirakan sebesar 160.000.000 kg/tahun.
Tabel I.1.5. Ekspor minyak diesel tahun 2004 – 2007
Tahun Ekspor
(kg/tahun)
Pertumbuhan
(%)
2004 3.340.530 0
2005 4.130.085 23,63
2006 79.415.747 1822
2007 14.022.915 -82,34
Sumber : BPS, tahun 2007
Pertumbuhan ekspor minyak diesel rata-rata per tahun
adalah 352,658 % dengan volume ekspor tahun 2007 sebesar 14.022.915 kg.
Grafik I.1.3. Ekspor minyak diesel (kg/tahun) pada tahun 2004 –
2007
Ekspor Minyak diesel
0100000002000000030000000400000005000000060000000700000008000000090000000
100000000
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
Tahun
Kg
/Ta
hu
n
Dari grafik diatas terlihat bahwa ekspor minyak diesel dari tahun
2004 sampai tahun 2006 cenderung mengalami kenaikan,
BAB I PENDAHULUAN
I-10
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi
TUGAS AKHIR
meskipun pada tahun 2007 sedikit mengalami penurunan. Dari
grafik diatas dapat diperkirakan ekspor minyak diesel pada tahun
selanjutnya akan mengalami kenaikan. Peningkatan ekspor minyak diesel pada tahun 2012 diperkirakan sebesar 94.000.000
kg.
Dari data-data yang telah ada diatas dapat dihitung kebutuhan minyak diesel dalam negeri pada tahun 2012 dengan
cara :
Kebutuhan minyak diesel dalam negeri sebanyak = Produksi minyak diesel + Impor – Ekspor
= 15.000.000 + 160.000.000 - 94.000.000
= 81.000.000 kg/tahun
Dengan asumsi adanya pabrik biodiesel lama yang masih beroperasi, maka direncanakan untuk membuat pabrik biodiesel
baru dengan kapasitas 55% dari peluang kapasitas yang bisa
dibuat untuk pabrik baru tersebut.
Kapasitas produksi = 55% x 81.000.000 kg/tahun
= 44.550.000 kg/tahun
= 44.550 ton/tahun
Dari perhitungan kapasitas produksi pabrik baru dapat diperoleh prakiraan bahan baku yang dibutuhkan yakni :
Banyaknya minyak setelah pengepresan
= biodieselyield
barupabrikproduksi kapasitas
= %99
ton/tahun44550
= 45000 ton/tahun
Banyaknya minyak sebelum pengepresan
BAB I PENDAHULUAN
I-11
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)
Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR
= npengepresasetelahminyakrendemen
npengepresasetelahminyak Banyaknya
= %30
ton/tahun45000
= 150.000 ton/tahun
Banyaknya kernel biji karet
= kernel tiapminyakKandungan
npengepresa sebelumminyak Banyaknya
= %63,45
ton/tahun000.150
= 328731,09 ton kernel biji karet/tahun
= 330.000 ton kernel biji karet/tahun
Masa kerja dalam satu tahun dianggap 330 hari kerja. Direncanakan untuk membuat pabrik biodiesel dengan kapasitas
45.000 ton/tahun, membutuhkan bahan baku sebanyak 350.000
kernel biji karet . Dimana produk berupa metil ester nantinya
diutamakan untuk memenuhi kebutuhan pasar nasional dan internasional yang masih potensial (export oriented).
Lokasi pabrik biodiesel direncanakan berdiri di daerah
Palembang Sumatera Selatan, dimana di daerah ini merupakan daerah yang memiliki lahan perkebunan karet terbesar di
indonesia dan dekat dengan pelabuhan sehingga mempermudah
proses distribusi dan pemasaran produk, oleh karena itu dari hasil
perkiraan perhitungan diatas dapat disimpulkan kapasitas produksi pabrik biodiesel dari biji karet ini sebesar 45.000
ton/tahun. Jika dibandingkan kapasitas pabrik yang baru
direncanakan akan berdiri di palembang, Sumatera Selatan dengan luas areal perkebunan karet sekitar 630.794 ha (Statistik
BAB I PENDAHULUAN
I-12
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi
TUGAS AKHIR
Karet Indonesia, 2005). Jumlah biji karet yang dihasilkan dari satu
hektar tanaman sangat bervariasi, yaitu sekitar 3000 – 450.000
butir/ha/tahun untuk kerapatan pohon 528 pohon/ha (balai
penelitian sembawa, 2006). Sehingga dapat disimpulkan pada
daerah ini dapat memproduksi biji karet sekitar 1,58 x 1011
butir/tahun atau sama dengan 4,73 x 1011
kg/tahun (1.295.890.411 kg/hari). Dengan kapasitas tersebut diatas pabrik ini
membutuhkan biji karet sebanyak 577.377,541 kg/hari sehingga
kebutuhan bahan baku terpenuhi.
Produksi diesel Indonesia sebagian besar memang diserap
oleh pasar domestik, hanya sebagian kecil yang diekspor. Hal ini
terjadi karena banyaknya industri yang memakai minyak diesel.
Kegunaan miyak diesel diantaranya adalah Sebagai pemanas berbahan bakar diesel, penerangan, dan kompor, dapat juga
menggantikan kerosene pada lampu dan kompor kemah, sebagai
pengganti bahan bakar model pesawat dalam mesin model pesawat, sebagai pelarut untuk cat non-otomotif, cat semprot, dan
bahan kimia adesif lain, pembersih untuk komponen mesin yang
berminyak, bagian yang akan dibersihkan biasanya dibenam
dalam biodiesel selama satu malam dan pagi harinya sudah bersih. Sebagai pelumas mesin, sebagai pembakar keramik dalam
tungku. Sebagai pembersih tumpahan minyak bumi di atas tanah
atau air.
Tabel I.1.6. Pabrik biodiesel di Indonesia, kapasitas, dan lokasi
pada tahun 2007
No. Institution/
Company
Location Capacity
(T/year)
Technology
1. Asian Agri tbk Dumai 200.000 Balestra
2. PT. Energi
Alternatif Indonesia
Jakarta 300 Lokal
3. Eterindo
Wahanautama
Gresik 120.000 Modification
from
BAB I PENDAHULUAN
I-13
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)
Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR
existing
chem.plant
4. PT. Darmex Biofuel
Bekasi 150.000 lokal
5. Ganesha Energy
Group
Medan 3000 lokal
6. PT. Indo Biofuels Energy
Merak 60.000 nextGen
7. Musim Mas
Group
Medan 50.000 lokal
8. PT. Sumi asih Bekasi & lampung
100.000 Modification from
existing
chem.plant
9. Permata Hijau
Group
Duri 200.000 lokal
10. Wilmar Group dumai 700.000 lurgy
11. Lemigas jakarta 2.500 lokal
12. BPPT serpong 300 lokal
Sumber: APROBI and Timnas BBM, 2008
Tabel I.1.7. Lokasi yang berpotensi menjadi kawasan khusus
lahan bakar nabati berdasarkan usulan daerah
No Lokasi Komoditas
1. Pacitan – Wonogiri – Wonosari
(Pawonsari) Singkong
2. Garut – Cianjur – Sukabumi Selatan Singkong
3. Lebak – Pandeglang Jarak Pagar
4. Lampung – Sumatra Selatan –
Jambi
Singkong, Tebu,
Jarak Pagar, Kelapa Sawit, karet
5. Riau Kelapa Sawit
6. Nanggroe Aceh Darussalam Kelapa Sawit, Tebu,
BAB I PENDAHULUAN
I-14
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi
TUGAS AKHIR
Jarak Pagar
7. Kalimantan Timur Kelapa Sawit, Jarak
pagar, karet
8.
Sulawesi Selatan – Sulawesi
Tenggara – Sulawesi Tengah –
Gorontalo
Singkong, Tebu,
Jarak Pagar, Kelapa
Sawit
9. Nusa Tenggara Barat – Nusa Tenggara Timur
Jarak Pagar, Singkong
10. Maluku Utara Jarak Pagar, Tebu
11. Papua Utara dan Irian Jaya Barat Kelapa Sawit
12. Merauke – Mapi – Boren Digul –
Tanah Merah
Tebu, Singkong, Kelapa Sawit, Jarak
Pagar, karet
13. Dumai, gresik-cikupa, serpong,
sumatera selatan
Karet, kelapa sawit
Sumber: Rama P.,dkk, 2007
Berdasarkan dari data-data yang ada diatas, pabrik
biodiesel baru ini layak didirikan di Palembang, Sumatera
Selatan, dikarenakan kota yang akan dituju untuk berdirinya pabrik ini memiliki ketersedian bahan baku, dekat dengan lokasi
pemasaran, terdapat suplai air yang cukup memadai serta dekat
dengan pelabuhan. Mengacu pada kebutuhan solar nasional yang mencapai
sekitar 26 juta kiloliter per tahun, maka peluang pengembangan
biodiesel berbasis biji karet cukup potensial. Sesuai dengan sasaran bauran energi yang menetapkan biofuel mempunyai
meningkat sebesar 5%, maka kebutuhan biodiesel per tahun
adalah sekitar 1,3 juta kiloliter. Untuk memproduksi biodiesel
sejumlah tersebut, diperlukan pabrik biodiesel sebanyak 11 – 37 unit, dengan kapasitas antara 30 – 100 ribu ton per tahun. Luas
areal kebun karet yang dibutuhkan sebagai sumber bahan baku
diperlukan sekitar 340 ha (Darnoko et al , 2006). Dengan areal perkebunan karet yang sudah mencapai 5,2 juta ha dan
diperkirakan terus tumbuh dengan laju 6%-8% per tahun,
BAB I PENDAHULUAN
I-15
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)
Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR
ketersediaan bahan baku diperkirakan tidak akan mengganggu
ketersedian minyak karet untuk bahan baku biodiesel (http://www.peluang biodiesl.co.uk).
Teknologi biodiesel secara umum relatif sederhana dan
relatif sudah dikuasai. Berbagai lembaga telah mengklaim
menguasai teknologi tersebut seperti oleh ITB, BPPT, Pusat Penelitian Kelapa Sawit, dan lembaga swasta. Dari sisi investasi
juga tidak ada masalah yang substansial karena nilai investasi
tidaklah terlalu besar, berkisar antara Rp 0,7 – Rp 200 miliar,
bergantung kapasitas. Masalah yang masih perlu pemecahan adalah belum ditetapkannya aturan pendistribusian biofuel,
termasuk biodeisel, sehingga belum mempunyai landasan hukum
untuk mendistribusikan/memasarkan di SPBU (http://www.peluang
biodiesl.co.uk).
Secara umum, ada tiga kategori pasar biodiesel dengan
pendekatan ICBM yaitu penggunaan secara internal perusahaan,
pasar domestik, dan pasar eskpor.
Konsumsi internal, dengan jumlah pabrik biodiesel yang
mencapai 250 unit dengan total kapasitas sekitar 3600 –
350.000 ton/tahun, kebutuhan biodesel secara internal
diperkirakan mencapai 0,325 juta liter per tahun.
Konsumsi biodiesel untuk memenuhi kebutuhan internal akan terus tumbuh mengingat karena areal karet terus
tumbuh dengan laju lebih dari 10% pada dekade terakhir.
Konsumsi pasar domestik, dengan asumsi bahwa sekitar
5% kebutuhan energi bersumber dari biodiesel, maka peluang pasar yang terbuka untuk jangka menengah
adalah sekitar 1,3 juta kilo liter per tahun sampai dengan
tahun 2025, atau setara dengan kebutuhan pabrik sebanyak 11 – 37 pabrik, bergantung kapasitas.
Pasar ekspor, peluang pasar ekspor secara kuantitatif
masih belum diidentifikasi. Namun demikian secara kualitatif,
peluang pasarnya cukup terbuka karena negara-negara maju yang sudah melakukan diversifikasi energi untuk memanfaatkan
BAB I PENDAHULUAN
I-16
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi
TUGAS AKHIR
biofuel, belum memiliki bahan baku yang sekompetitif minyak
biji karet. Amerika Serikat dengan bahan baku jagung dan kedele,
belum mampu menyaingi sumber energi alternatif berbasis tebu yang dihasilkan Brazil dan berbasis CPO. Dengan biaya produksi
sekitar US$ 0,6/liter, jelas tidak akan mampu bersaing dengan
Brazil atau produk biodiesel yang harga pokoknya kurang US$ 0,5/liter. Hal yang sama juga berlaku untuk negara-negara Eropa
yang biaya produksi biofuelnya tidak akan mampu bersaing,
khususnya untuk jangka panjang (http://www.peluang
biodiesl.co.uk).
Beberapa faktor yang menyebabkan mengapa bangsa kita
belum terpacu untuk memanfaatkan biodiesel untuk skala
komersial diantaranya adalah karena: a) Harga bahan bakar minyak yang sangat murah karena subsidi
yang besar dari pemerintah (sebelum oktober 2005), sehingga
masyarakat tidak ikut peduli untuk memikirkan bahan bakar
alternatif. Subsidi yang besar ini menjadikan harga atau biaya produksi bahan bakar alternatif lebih tinggi dibanding harga
pasar minyak mineral.
b) Ketidakpedulian dan tingkat kesadaran masyarakat yang masih rendah mengenai kelestarian lingkungan dan
kesehatan. Banyak masyarakat indonesia yang belum
memahami benar, bahwa bahan bakar minyak yang selama ini
digunakan membawa dampak negatif yang luar biasa bagi lingkungan dan kesehatan. Minyak dapat mencemari tanah,
air, dan udara serta gas buang yang dihasilkan berbahaya bagi
kesehatan (Susilo Bambang, 2006).
I.2 Dasar Teori
I.2.1 Biji Karet Karet adalah tanaman perkebunan/industri tahunan
berupa pohon batang lurus yang pertama kali ditemukan di Brasil
dan mulai dibudidayakan tahun 1601. Di Indonesia, Malaysia dan
BAB I PENDAHULUAN
I-17
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)
Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR
Singapura tanaman karet dicoba dibudidayakan pada tahun 1876.
Tanaman karet pertama di Indonesia ditanam di Kebun Raya Bogor. Sebagai penghasil lateks tanaman karet dapat dikatakan
satu-satunya tanaman yang dikebunkan secara besar-besaran (http://www.wikipedia/biji karet.com).
Tanaman karet merupakan pohon yang tumbuh tinggi dan berbatang cukup besar, tinggi pohon dewasa mencapai 15-25
meter. Batang tanaman biasanya tumbuh lurus dan memiliki
percabangan yang tinggi diatas.
Dibeberapa kebun karet ada beberapa kecondongan arah tumbuh tanamannya agak miring kearah utara. Batang tanaman
ini mengandung getah yang dikenal dengan nama lateks. Daun
karet terdiri dari tangkai daun utama dan tangkai anak daun. Panjang tangkai daun utama 3-20 cm. Panjang tangkai anak daun
sekitar 3-10 cm dan pada ujungnya terdapat kelenjar. Biasanya
ada tiga anak daun yang terdapat pada sehelai daun karet. Anak
daun berbentuk eliptis, memanjang dengan ujung meruncing, tepinya rata dan gundul. Biji karet terdapat dalam setiap ruang
buah. Jadi jumlah biji biasanya ada tiga kadang enam sesuai
dengan jumlah ruang. Ukuran biji besar dengan kulit keras. Warnaya coklat kehitaman dengan bercak-bercak berpola yang
khas. Sesuai dengan sifat dikotilnya, akar tanagaman karet
merupakan akar tunggang. Akar ini mampu menopang batang tanaman yang tumbuh tinggi dan besar (Ardiana Dwi, 2006).
Buah karet berbentuk kotak tiga atau empat, kulit keras
berwarna coklat, kernel berwana putih kekuningan. Setelah
berumur enam bulan buah akan masak dan pecah sehingga biji karet terlepas dari batoknya. Biji karet mempunyai bentuk
ellipsoidal, dengan panjang 2,5-3 cm, yang mempunyai berat 2-4
gram/biji. Kulit luar biji karet mempunyai berat 1,3-1,5 gram/biji, serta kernel biji karet beratnya dapat mencapai 1,15-1,9
gram/kernel biji karet (Fitri Yuliani, dkk, 2008).
BAB I PENDAHULUAN
I-18
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi
TUGAS AKHIR
Gambar I.2.1 Tanaman karet (Hevea Brasiliensis)
Karet cukup baik dikembangkan di daerah lahan kering beriklim
basah. Tanaman karet memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan komoditas lainnya, yaitu:
1) Dapat tumbuh pada berbagai kondisi dan jenis lahan,
serta masih mampu dipanen hasilnya meskipun pada tanah yang tidak subur,
2) Mampu membentuk ekologi hutan, yang pada umumnya
terdapat pada daerah lahan kering beriklim basah,
sehingga karet cukup baik untuk menanggulangi lahan kritis,
3) Dapat memberikan pendapatan harian bagi petani yang
mengusahakannya, dan 4) Memiliki prospek harga yang cukup baik
BAB I PENDAHULUAN
I-19
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)
Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR
Secara taksonomi biji karet dapat diklasifikasikan sebagai berikut
•Divisi : Spermatophyta
•Subdivisi : Angiospermae
•Kelas : Dicotyledonae
•Ordo : Euphorbiales •Famili : Euphorbiaceae
•Genus : Hevea
•Spesies : Hevea braziliensis Gambar 1.2.2 Biji Karet
Pohon karet akan dapat dipanen getahnya pada usia 5
tahun dan memiliki usia produktif 25 sampai 30 tahun. Berdasarkan statistik perkebunan karet di Indonesia (2002) luas
kebun karet di Indonesia mencapai 3.318.105 Ha dan
diperkirakan mampu menghasilkan minyak biji karet sebesar
25.622.406,8 liter/tahun. Tabel I.2.1.1 Kandungan Kernel Biji Karet
Kandungan % Berat
Minyak 40 -50
Abu 2,71
Air 3,71
Protein 22,17
Karbohidrat 24,21
Sumber : Yuliani Fitri, 2006
Kandungan air yang cukup besar dalam kernel biji karet dapat memicu hidrolisis triglyserida menjadi FFA. Oleh
karenanya, diperlukan pengeringan sebelum pengepresan. Biji
karet merupakan limbah pertanian yang tidak mempunyai nilai
ekonomi, tidak memerlukan lahan subur, pemeliharaan yang intensif dan ketersediaannya melimpah.
BAB I PENDAHULUAN
I-20
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi
TUGAS AKHIR
Tabel I.2.1.2. Kandungan minyak dalam beberapa biji-bijian
(Sumber: Ketaren, 1986)
I.2.2 Minyak Biji Karet Minyak biji karet merupakan minyak nabati yang
berdasarkan sifat mengeringnya termasuk jenis minyak
mengering, yaitu minyak yang mempunyai sifat dapat mengering jika kena oksidasi dan membentuk sejenis selaput jika dibiarkan
di udara terbuka. Minyak nabati adalah minyak yang bersumber
dari tanaman, baik dari biji-bijian palawija (seperti : jagung, biji
kapas, wijen, kedele, dan bunga matahari), kulit buah tanaman tahunan (seperti : zaitun dan kelapa sawit), maupun biji-bijian
dari tanaman tahunan (seperti : kelapa, coklat, inti sawit, dan
karet). Di Indonesia sendiri sumber minyak nabati yang dapat dimanfaatkan sangat berlimpah, dimulai dari kelapa sawit, kelapa,
jarak pagar, biji kapok, kacang tanah, kemiri, kelor, nyamplung,
jagung, labu merah, papaya, sirsak, srikaya, karet dan lain-lain. Adapun perbedaan umum antara lemak nabati dan hewani
adalah :
1. Lemak hewani mengandung kolesterol sedangkan lemak nabati
mengandung fitosterol. 2. Kadar asam lemak tidak jenuh dalam lemak hewani lebih kecil
dari lemak nabati (Ardiana Dwi, 2006).
Tipe dan persentase asam lemak tergantung jenis tanaman dan kondisi pertumbuhan tanaman. Kandungan asam lemak bebas
Kandungan % berat
Karet 40 - 50
Jarak 54
Inti sawit 47 – 52
Wijen 33 – 57
Kacang tanah 46 - 52
BAB I PENDAHULUAN
I-21
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)
Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR
(FFA) pada minyak mentah biji karet sekitar 17% dan bilangan
asam sekitar 34.
Tabel I.2.2.1 Sifat Fisika dan kimia minyak biji karet
Sifat Nilai Satuan
Sifat Kimia
Bilangan Iod 132-148 G I2/100 g minyak
Bilangan Penyabunan 190-195 Mg KOH/g
minyak
Rapat rata-rata 0,925 g/ml
Fraksi tak tersabunkan
(%)
0,5-1 -
Sifat Fisika
Nilai Kalor 18850 J/g
Refractive indeks (400C) 1,466-
1,469
-
Kekentalan kinematik
(1000F)
41,58 Cst
BAB I PENDAHULUAN
I-22
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi
TUGAS AKHIR
Tabel I.2.2.2 Kandungan asam lemak dalam minyak biji karet
Asam Lemak Rumus
Kimia
Komposisi
(% berat)
Asam Lemak Jenuh
Asam Palminat
Asam Stearat
Asam Arachidat
C16H32O2
C18H36O2
C20H40O2
9-12
5-12
1
Asam Lemak Tak Jenuh
Asam Oleat
Asam Linoleat
Asam Linolenat
C18H34O2
C18H32O2
C18H30O2
17-21
35-38
21-24
Sumber : Luthfi, 2008
Tabel I.2.2.3. Perbandingan asam lemak pada beberapa minyak
nabati
Komposisi Biji
Karet
Biji Bunga
Matahari
Biji
Kapas
Biji
Kedelai
Kadar minyak (%) 50 23-32 35-40 15-20
Asam Lemak
Asam Lemak Tak
Jenuh
Asam Lemak Jenuh
81,8
18,9
89,94
14,9
87,44
10,06
85,1
12,56
Sumber : Ketaren, 1986
BAB I PENDAHULUAN
I-23
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)
Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR
Minyak dan lemak merupakan ester asam lemak dan
gliserol atau gliserin. Dalam sains dikenal juga dengan nama trigliserida. Dalam ilmu kimia dasar, strukturnya digambarkan
sebagai berikut :
Gambar I.2.3 Struktur Trigliserida
Rumus molekulnya dikenal sebagai C3H5(COOR)3 jika
gugus alkil adalah sama. Minyak dan lemak tidak hanya dikenal
sebagai sumber makanan bagi manusia, tetapi merupakan bahan baku lilin, margarin, detergent, kosmetika, obat-obatan dan
pelumas. Tentunya diolah dengan proses yang berbeda. Untuk
digunakan dasar industri sebagai bahan kosmetika dan konsumen produk trigliserida harus dihidrolisa yang menghasilkan asam
lemak dan gliserol. Asam lemak lanjut dihidrogenasi menjadi
alkohol. Keduanya asam lemak dan alkohol merupakan bahan baku pembuatan berbagai jenis kosmetik dan consumer product.
Minyak dan lemak dibedakan berdasarkan titik lelehnya. Minyak
merupakan cairan pada suhu kamar, sedangkan lemak membeku
berupa padatan atau semi padatan. Komponen utama pembentuk minyak atau lemak adalah
trigliserida. Bahan ini merupakan hasil esterifikasi satu molekul
gliserol dengan tiga molekul asam lemak yang menghasilkan tiga molekul air dan satu molekul trigeliserida.
BAB I PENDAHULUAN
I-24
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi
TUGAS AKHIR
Perbedaan fisis sangat erat hubungannya dengan susunan
asam lemak, sehingga dibedakan atas tiga jenis, yaitu :
a. Minyak tak mengering, adalah minyak/ lemak yang memiliki
bilangan Iod (IV) dibawah 100. Minyak kelapa, minyak sawit
dan minyak inti sawit dimasukkan dalam golongan ini. b. Minyak semi mengering, adalah minyak atau lemak yang
memiliki bilangan iod sekitar 100-130. Asam lemaknya
terutama asam lemak tak jenuh, diantaranya linoleat dan asam linolenat. Yang termasuk golongan ini adalah minyak kacang
kedele.
c. Minyak mengering, adalah minyak/lemak yang memiliki bilangan iod diatas 130. Asam lemaknya terutama asam lemak
tak jenuh dan sedikit sekali asam lemak jenuh, diantaranya
asam oleat, asam linoleat dan asam linolenat, biasanya jenis
minyak ini dipakai sebagai bahan baku pembuatan cat.
Trigliserida atau gliserida yang terbentuk dari asam lemak
jenuh dengan rantai yang panjang, memiliki titik didih atau titik
cair lebih tinggi daripada asam-asam lemak jenuh rantai pendek. Asam lemak jenuh lebih stabil dibandingkan asam lemak
tidak jenuh, akibatnya titik leleh asam lemak jenuh lebih tinggi.
Kestabilan asam lemak jenuh mudah dipengaruhi oleh temperatur. Tingkat sifat mengering minyak/lemak selain ditentukan oleh
jumlah ikatan rangkap asam lemaknya juga dipengaruhi oleh
posisi ikatan rangkap tersebut pada rantai asam lemak yang
terikat pada gliserida, sehingga dikenal asam lemak yang berkonjugasi dan tidak berkonjugasi.
Jenis minyak yang memiliki asam lemak tidak jenuh yang
tinggi dan berkonjugasi memiliki sifat mengering yang kuat bila dibandingkan dengan minyak memiliki asam lemak tidak jenuh
yang tinggi tetapi tidak berkonjugasi.
BAB I PENDAHULUAN
I-25
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)
Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR
I.2.3 Biodiesel
Biodiesel didefinisikan sebagai alkyl ester dari minyak dan lemak. Pada dasarnya, pembuatan biodiesel dari minyak
nabati dilakukan dengan mengkonversi trigliserida ( komponen
utama minyak nabati) menjadi methyl ester asam lemak, dengan
memanfaatkan katalis untuk membantu prosesnya. Untuk memperoleh perancangan pabrik Biodiesel yang optimal terlebih
dahulu perlu dilakukan seleksi dari proses yang ada. Minyak
diesel mengandung 40-50% berat minyak. Biodiesel merupakan senyawa kimia sederhana dengan
kandungan enam sampai tujuh macam ester asam lemak.
Biodiesel didefinisikan sebagai metil ester dengan panjang rantai karbon antara 12 sampai 20 dari asam lemak turunan dari lipid
contohnya minyak nabati atau lemak hewani. Minyak nabati atau
lemak hewani dapat dibuat biodiesel dengan reaksi
transesterifikasi dengan menggunakan alkohol. Komposisi dan sifat kimia dari biodiesel tergantung pada kemurnian, panjang
pendek, derajat kejenuhan, dan struktur rantai alkil asam lemak
penyusunnya. Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif dari sumber terbarukan (renewable), dengan komposisi ester asam
lemak dari minyak nabati antara lain: minyak kelapa sawit,
minyak kelapa, minyak jarak pagar, minyak biji kapuk, dan masih
ada lebih dari 30 macam tumbuhan Indonesia yang potensial untuk dijadikan biodiesel (Setyowati Rahayu, 2009).
BAB I PENDAHULUAN
I-26
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi
TUGAS AKHIR
Tabel I.2.3.1 Karakteristik Biodiesel dari biji karet
Sumber : Laboratorium pertamina unit produksi pelumas, 2007
Minyak nabati bisa langsung dimanfaatkan untuk bahan
bakar karena memiliki nilai kalor yang tinggi. Namun demikian minyak nabati memiliki kekentalan yang relatif tinggi dibanding
minyak dari fraksi minyak bumi, karena adanya percabangan
pada rantai karbonnya yang cenderung panjang. Kekentalan ini dapat dikurangi dengan memutus percabangan rantai karbon
tersebut melalui proses esterifikasi (alkoholisis terhadap asam
lemak dari minyak nabati) menggunakan alkohol fraksi ringan,
misalnya metanol atau etanol. Pada reaksi esterifikasi diperlukan adanya katalis karena cenderung berjalan lambat. Katalis
berfungsi untuk menurunkan energi aktifasi. Katalis yang
digunakan dapat berupa asam, basa maupun penukar ion. Dengan katalis basa reaksi dapat berlangsung pada suhu kamar atau lebih
rendah, sementara dengan katalis asam reaksi berlangsung dengan
baik pada suhu sekitar 1000C atau lebih. Tanpa katalis, reaksi
esterifikasi baru dapat berlangsung pada suhu minimal 2500C
(Kirk &Othmer, 1980).
Karakteristik Metode Uji Nilai
Density Obs/temp 0C ASTM D-1298 0,8652/31
Flash Point 0C ASTM D-93 118
Viscosity kinematic pada
1000C
ASTM D-445 0,03173
Cal. Cetane Index ASTM D-976 42,3859
Korosi Lempeng Tembaga ASTM D-130 1
BAB I PENDAHULUAN
I-27
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)
Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR
Persamaan reaksi esterifikasi total yang terjadi adalah :
R’ adalah gugus metil, dan R1 – R3 merupakan gugus asam lemak jenuh dan tak jenuh rantai panjang (Dwi Ardiana Setyawardhani,
2009).
Minyak nabati sebagai sumber utama biodiesel dapat
dipenuhi oleh berbagai macam jenis tumbuhan tergantung pada sumberdaya utama yang banyak terdapat di suatu tempat/negara.
Indonesia mempunyai banyak sumber daya untuk bahan baku
biodiesel.
Tabel I.2.3.2. Beberapa sumber minyak nabati yang potensial sebagai bahan baku Biodiesel.
Nama Lokal Nama Latin Sumber
Minyak
% Berat
Kering
Jarak Pagar Jatropha Curcas Inti biji 40-60
Jarak Kaliki Riccinus
Communis Biji 45-50
Kacang suuk Arachis Hypogea Biji 35-55
Kapok/randu Ceiba Pantandra Biji 24-40
Karet Hevea
Brasiliensis Biji 40-50
Kecipir Psophocarpus
Tetrag Biji 15-20
Kelapa Cocos Nucifera Inti biji 60-70
3R’COOCH3
RCOOCH2
R’COOCH
R’’COOCH2
+ 3CH3OH +
CH2OH
CHOH
CH2OH
Trigliserida Metanol Metil Ester Gliserol
NaOCH3
BAB I PENDAHULUAN
I-28
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi
TUGAS AKHIR
Kelor Moringa Oleifera Biji 30-49
Kemiri Aleurites
Moluccana Inti biji 57-69
Kusambi Sleichera Trijuga Sabut 55-70
Nimba Azadirushta
Indica Inti biji 40-50
Saga utan Adenanthera Pavonina
Inti biji 14-28
Sawit Elais Suincencis Sabut dan biji 45-70
Nyamplung Callophyllum
Lanceatum Inti biji 40-73
Randu alas Bombax Malabaricum
Biji 18-26
Sirsak Annona Muricata Inti biji 20-30
Srikaya Annona Squosa Biji 15-20
Sumber: Dwi Ardiana Setyawardhani, 2009
BAB I PENDAHULUAN
I-29
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)
Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR
Tabel I.2.3.3. Sifat fisika minyak solar (Automotive Diesel Oil)
dan minyak diesel
Sumber : Kep. Dirjen Migas No. 004/P/DM/1979
I.3. Kegunaan
Kegunaan Biodiesel adalah sebagai berikut :
1. Sebagai pemanas berbahan bakar diesel, penerangan, dan kompor. Dapat juga menggantikan kerosene pada lampu dan
kompor.
2. Sebagai pengganti bahan bakar model pesawat dalam mesin model pesawat.
3. Sebagai pelarut untuk cat non-otomotif, cat semprot, dan
bahan kimia adesif lain.
4. Pembersih untuk komponen mesin yang berminyak. Bagian yang akan dibersihkan biasanya dibenam dalam biodiesel
selama satu malam dan pagi harinya sudah bersih.
5. Sebagai pelumas mesin. 6. Sebagai pembakar keramik dalam tungku.
7. Sebagai pembersih tumpahan minyak bumi di atas tanah atau
air.
BAB I PENDAHULUAN
I-30
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi
TUGAS AKHIR
Dalam proses pembuatan biodiesel ini terdapat proses
penggabungan secara kimiawi antara minyak dan alkohol, ini
dapat disebut sebagai reaksi transesterifikasi yang pada dasarnya mereaksikan bentuk senyawa trigliserida minyak dengan alkohol
untuk kemudian membentuk gliserin dan metil ester, yang mana
metil ester inilah yang kemudian disebut sebagai biodiesel.
I.4. Sifat Fisika dan Kimia
I.4.1. Bahan Baku Utama Sifat fisik biji karet :
Bentuk : kotak bentuk tiga atau empat
Warna :coklat dan kernel putih kekuningan
Nilai kalor : 18850 J/g
Refractive indeks (400C) : 1,466-1,469
Kekentalan kinematik (1000F) : 4,5 Cp
Sumber: http//: www.id.wikipedia.com/ biji karet.
Sifat kimia biji karet adalah sebagai berikut : 1. Minyak : 40-50%
2. Abu : 2,71%
3. Protein : 22,17%
4. Air : 3,71% 5. Karbohidrat : 24,21%
Sumber: Orchidea Rachmaniah, 2007
I.4.2. Bahan Baku Pendukung
1. Metanol (CH3OH)
Sifat fisik : a. Freezing point/melting point : -98
oC
b. Boiling point (760mmHg) : 64.7oC
c. Flash point : 11oC
d. Viscocity (20oC) : 0,55 Cp
Sifat kimia :
e. Rumus molekul : CH3OH
f. Berat molekul : 32.04 g/mol
BAB I PENDAHULUAN
I-31
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)
Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR
g. Solubility : miscible
h. Bersifat polar
2. Sodium Hydroxide (NaOH)
Sifat fisik :
a. Bentuk : padatan
b. Warna : tidak berwarna c. Bau : tidak berbau
d. Density (20oC) : 2,13 gr/cm
3
e. Melting point : 323oC
f. Boiling point :1390oC
g. Kelarutan (20oC) : 1090 g/l
Sifat kimia : h. Rumus Molekul : (NaOH)
i. Berat molekul : 40 g/mol
j. Merupakan basa kuat
k. Sangat larut dalam air
3. Asam phosphate (H3PO4)
Sifat fisik :
a. Specific Gravity (25oC) : 1.69
b. Berat molekul : 98 gr/mol
c. Viskositas (20oC) : 140
d. Boiling point : 158oC
e. Melting point : 42,35oC
f. Vapor Density (Air =1) : 3,4
Sifat kimia :
g. Rumus molekul : H3PO4 h. Berat molekul : 98 gr/mol
i. Merupakan asam lemah
d. Air (25oC)
Sifat fisik :
a. Densitas : 0.99707 mg/m3
b. Viskositas : 0.89 m Pa.s (liquid)
: 9.35 M Pa.s (gas) c. Heat Capacity : 4.186 kj/kg.K
BAB I PENDAHULUAN
I-32
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi
TUGAS AKHIR
d. Heat capacity critical : 4.216
: 2.042 kj/kg.K (gas)
e. Freezing point : 0oC
f. Rumus molekul : H2O
g. Berat molekul : 18.02 gr/gr mol
Sifat kimia : h. Rumus molekul : H2O
i. Berat molekul : 18,02 gr/ gr mol
I.4.3. Produk
I.4.3.1 Produk Utama
Sifat Fisika biodiesel :
a. Specific gravity : 0,87-0,89 b. Kinematic viscosity : 4,06-4,22
c. Titik nyala (Flash point) : 118-120
d. Densitas : 0,859 e. Cetane number : 46-70
f. Higher heating value : 16.928-17.996 btu/lb
g. Sulfur : 0,0-0,0024 wt%
h. Cloud point :-11-160C
i. Pour point : -15-13
j. Iodine number : 60-135
k. Lower heating value : 15.700-16.735 btu/lb (Sumber : http//:www.biodiesel.org, 2005)
Sifat kimia Biodiesel :
j. Tidak larut dalam air
1.4.3.2. Produk Samping
Glycerine (glycerol)
Sifat fisik : a. Boiling point (760mmHg) : 290
oC
b. Specific Heat : 0.5779cal/gmat 26oC
c. Heat of vaporization : 21060cal/gm at
55oC
BAB I PENDAHULUAN
I-33
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis)
Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi TUGAS AKHIR
d. Heat of formation :159,6 Kcal/gm mole
e. Flash point : 199oC
f. Fire point : 204oC
Sifat kimia :
g. Rumus Molekul : C3H8O3
h. Larut dalam air etil alkohol dan phenol i. Tidak larut dalam senyawa hidrokarbon
j. Bersifat higroskopis
BAB I PENDAHULUAN
I-34
Pabrik Biodiesel Dari Biji Karet (Havea Brasiliensis) Dengan Proses Double Stage Transesterifikasi
TUGAS AKHIR
HALAMAN INI SENGAJA DIKOSONGKAN