Camelina Sativa

12
Camelina sativa Camelina adalah benih tanaman minyak kuno berasal dari Jerman sekitar 600 SM dan dari Family Cruciferae (Brassicaceae). Camelina juga dikenal sebagai alse flax, Dutch flax, German sesame, Siberian oilseed dan Gold of Pleasure. Ini adalah musim panas tahunan atau tanaman musim dingin dan menjadi berkayu pada saat jatuh tempodan mencapai ketinggian mulai dari 30cm - 90cm, tinggi 75cm dengan normal adalahproduksi rata-rata 2,5 t / ha benih pada kadar air 9%. Daunnya berbentuk panah, 5-8 cmdengan tepi halus dan batang masing- masing dikenakan bunga kuning kecil yangberwarna kuning pucat sampai hijau dengan 4 kelopak (mm dengan diameter 5-7). Tanaman ini memiliki musim yang pendek (85-100 hari) tanaman, dan dapat tumbuh di bawah kondisi iklim dan tanah yang berbeda dengan pengecualian tanah liat berat dantanah organik. Hal ini menunjukkan tumbuh baik di tanah rendah kesuburan dan garam,memiliki toleransi kekeringan lebih baik dan toleransi musim semi pembekuan,kebutuhan zat gizi lebih rendah dan ketahanan yang baik terhadap serangga dan gulmatanaman dari biji minyak lainnya seperti jagung, kanola dan kacang kedelai. Biasanyaditanam di lahan yang rata baik tanah ringan dengan jarak baris normal 12 sampai 14cm. Camelina juga dapat disesuaikan dengan kondisi iklim dingin yang berlaku di daerahutara Amerika, Eropa dan Asia. Camelina di Eropa telah diganti dengan rapeseed,minyak rapeseed lebih mudah untuk hydrogenate dan benih sedikit lebih besar untuk ditangani. Namun minat Camelina tumbuh karena tahan terhadap kekeringan (lowerwater foot print) dan kemampuannya untuk berkembang biak dalam tanah rendah subur(tidak bersaing dengan lahan pertanian). Biji Camelina Biji berbentuk buah pir kapsul (biasanya 5 mm) berisi dekat dengan 10-25 bijiberbentuk oval yang berwarna kuning. Warna biji berubah coklat gelap atau kemerahan pada pematangan dan penyimpanan. Benih sangat kecil; 1000 biji beratnya 1,0 gtergantung pada varietas dan kondisi pertumbuhan. Kadar air dalam biji pada saatpanen adalah sekitar 11,0% yang dikurangi menjadi kurang dari 8% untuk penyimpanan yang aman. Benih mengandung kandungan minyak 30-40% DM, protein serat kasar danminyak mentah 45% 12,5-17% DM lemak bebas DM. Hal ini juga

description

fdhbsejd

Transcript of Camelina Sativa

Page 1: Camelina Sativa

Camelina sativa Camelina adalah benih tanaman minyak kuno berasal dari Jerman sekitar 600 SM dan dari Family Cruciferae (Brassicaceae). Camelina juga dikenal sebagai alse flax, Dutch flax, German sesame, Siberian oilseed dan Gold of Pleasure. Ini adalah musim panas tahunan atau tanaman musim dingin dan menjadi berkayu pada saat jatuh tempodan mencapai ketinggian mulai dari 30cm - 90cm, tinggi 75cm dengan normal adalahproduksi rata-rata 2,5 t / ha benih pada kadar air 9%. Daunnya berbentuk panah, 5-8 cmdengan tepi halus dan batang masing-masing dikenakan bunga kuning kecil yangberwarna kuning pucat sampai hijau dengan 4 kelopak (mm dengan diameter 5-7). Tanaman ini memiliki musim yang pendek (85-100 hari) tanaman, dan dapat tumbuh di bawah kondisi iklim dan tanah yang berbeda dengan pengecualian tanah liat berat dantanah organik. Hal ini menunjukkan tumbuh baik di tanah rendah kesuburan dan garam,memiliki toleransi kekeringan lebih baik dan toleransi musim semi pembekuan,kebutuhan zat gizi lebih rendah dan ketahanan yang baik terhadap serangga dan gulmatanaman dari biji minyak lainnya seperti jagung, kanola dan kacang kedelai. Biasanyaditanam di lahan yang rata baik tanah ringan dengan jarak baris normal 12 sampai 14cm.

Camelina juga dapat disesuaikan dengan kondisi iklim dingin yang berlaku di daerahutara Amerika, Eropa dan Asia. Camelina di Eropa telah diganti dengan rapeseed,minyak rapeseed lebih mudah untuk hydrogenate dan benih sedikit lebih besar untuk ditangani. Namun minat Camelina tumbuh karena tahan terhadap kekeringan (lowerwater foot print) dan kemampuannya untuk berkembang biak dalam tanah rendah subur(tidak bersaing dengan lahan pertanian).

Biji CamelinaBiji berbentuk buah pir kapsul (biasanya 5 mm) berisi dekat dengan 10-25 bijiberbentuk oval yang berwarna kuning. Warna biji berubah coklat gelap atau kemerahan pada pematangan dan penyimpanan. Benih sangat kecil; 1000 biji beratnya 1,0 gtergantung pada varietas dan kondisi pertumbuhan. Kadar air dalam biji pada saatpanen adalah sekitar 11,0% yang dikurangi menjadi kurang dari 8% untuk penyimpanan yang aman. Benih mengandung kandungan minyak 30-40% DM, protein serat kasar danminyak mentah 45% 12,5-17% DM lemak bebas DM. Hal ini juga mengandung senyawaaromatik dan berbagai glucosidal. Glucosinolates adalah kelompok senyawa organikyang mengandung sulfur dan nitrogen.tanaman Camelina dapat dipanen menggunakan pemanen gabungan tetapi perawatan lebih harus dilakukan untuk menghindari menghancurkan benih selama panen. Kondisi cuaca lembab dan kurang baik dapat menyebabkan kerusakan biji dan hasil biji lebih rendah.Benih bertunas cepat dengan disemai di musim semi yang terlihat dalam waktu 7 haridari tanam. Tumbuh cepat dan bersaing dengan baik dengan gulma.

Minyak CamelinaMinyak memiliki warna kuning keemasan dengan aroma mustard khas. Hasil rata-rataminyak dari biji adalah 30-40% DM. Beberapa sifat fisik; indeks bias 1,4756 (pada 25 °C), densitas 0,92 g / cc (pada 25 ° C), yodium nomor 105 (g I2/100 g minyak) dan nilaisaponifikasi 187,8 (mg KOH / g minyak).Profil Asam lemakIsi minyak dari biji Camelina dapat berkisar dari 25% menjadi 48%. Adaptasi tanamanterhadap lingkungan menyebabkan variasi dalam kadar minyak bibit dari lokasi yang berbeda. Asam lemak utama dalam minyak Camelina α-linolenic (18, 3, n-3), linoleat(18:2, n-6), oleat (18:1, n-9), gondoic (20:1, n-9) dan palmitat (16:0), sedangkan dalam jumlah kecil telah diidentifikasi stearat (18:0), arachidic (20:00), eicosadienoic (20:2),eicoatrienoic (20:3),

Page 2: Camelina Sativa

behenic (22:00 ), erusat (22:1), lignoceric (24:0) dan nervonic asam(24:1).Komposisi kimia Minyak Camelina sangat dipengaruhi oleh jenis berbagai jenisbudidaya, kualitas kondisi tanah, iklim dan cuaca. Juga telah dilaporkan bahwa padatanaman biji minyak, tingkat asam lemak tak jenuh ganda pada umumnya ditingkatkan dengan suhu rendah (musim dingin dan musim semi) selama periode seed filling, sedangkan pada suhu tinggi (musim panas) konsentrasi asam lemak jenuh ditingkatkan.

Cake-Biji CamelinaMengekstrak minyak dari Camelina dilakukan dengan teknologi dengan tenekan dingin;menghasilkan produk sampingan yang disebut "seedcake" yang berisi;% minyak 5-10sisa, protein kasar 45%, serat 13%, abu 6,6%, 5% dari mineral dan beberapa tingkatkecil vitamin. Karena kandungan protein kasar tinggi, oilcakes dianggap ekonomis penting dan dapat digunakan sebagai suplemen nutrisi dalam formulasi pakan ternak, tetapi tripsin Inhibitor Aktivitas (TIA, 12-28 mg / g) dan kehadiran glukosinolat dapat menjadi faktor pembatas. Bagaimanapun Proses pemasakan sederhana seperti pemanasan atau baking dapat mengurangi TIA pada biji Camelina dan seedcake yang sangat rendah diterima di tingkat pakan TIA. Camelina seedcake sebagai aditif pakan ternak telah dipelajari danditemukan bermanfaat dalam meningkatkan kandungan asam lemak ω-3 dalam telurdan kualitas daging dari ayam petelur dan ayam pedaging. Seedcake ini juga menggunakan sumber ω-3 asam lemak dalam ikan budidaya.

Penggunaan Minyak Camelina untuk BioDiesel dan Bahan Bakat Bio Jet

Camelina sativa awalnya diuji dan tumbuh di Montana dan lahan kering di Midwest, Amerika Serikat. Saat ini AS telah menerima Camelina sebagai bagian dari upaya Pemerintah AS untuk bahan bakar bio dan saat ini sedang tumbuh di Barat Laut Amerika dan Kanada. Biaya produksi biodiesel dari Camelina juga jauh lebih murah daripada minyak sayur dari kedelai. Hal ini mengakibatkan peningkatan produksi Camelina di Amerika Serikat dan biodiesel yang dihasilkan secara kualitas bisa dibandingkan dengan yang dihasilkan dari kedelai. Sebagai bahan baku untuk bahan bakar jet bio, Camelina memenuhi semua sifat kunci dari bahan bakar penerbangan fosil. Di bawah ASTM D4054 (dikeluarkan 1 September 2009) dan sertifikasi D7566 (Desember 2010) bahan bakar jet Camelina telah disetujui sebagai bio solar dan Minyak Tanah jet sehingga membuat bahan bakar jet yang berasal dari Camelina dan jarak menjadi pilihan dari US Navy, Air Force bersama dengan 12 AS Airlines. Karena Camelina dan jarak pagar tidak akan bersaing dengan rantai makanan dan tanah pertanian subur yang mereka dibutuhkan.

Bahan bakar nabati (BBN) - bioethanol dan biodiesel - merupakan dua kandidat kuat pengganti bensin dan solar yang selama ini digunakan sebagai bahan bakar mesin Otto dan Diesel. Pemerintah Indonesia telah mencanangkan pengembangan dan implementasi dua macam bahan bakar tersebut, bukan hanya untuk menanggulangi krisis energi yang mendera bangsa namun juga sebagai salah satu solusi kebangkitan ekonomi masyarakat. Pesan ini jelas tertuang dalam pernyataan resmi Presiden Susilo Bambang Yudhoyono seusai melakukan rapat kerja Sabtu-Ahad (1 - 2 Juli 2006) yang digelar di Losari, Magelang (Nusrat, 2006). BBN memenuhi dua syarat utama sebagai sumber energi baru: (1) Tidak menciptakan ketergantungan; karena bahan baku BBN dapat dibudidayakan di bumi Indonesia, dan (2) Ramah lingkungan.

Emisi pembakaran BBN yang juga merupakan gas rumah kaca, yakni CO2, pada prinsipnya akan diserap kembali oleh tanaman sumber BBN. Terbukti telah terjadi penurunan emisi CO2

Page 3: Camelina Sativa

sebesar 12% di Brazil setelah negara ini menggunakan bioethanol dalam skala besar (Riberio dkk, 1997). Kontinuitas penggunaan BBN memerlukan kontinuitas suplai bahan baku dalam jumlah besar, hal ini memerlukan keterlibatan masyarakat yang sekaligus berpotensi meningkatkan taraf hidup mereka. Tulisan ini bertujuan untuk memberikan pemahaman seputar biodiesel, mulai dari karakteristik, produksi, hingga performansi mesin yang menggunakan biodiesel sebagai bahan bakar. Bagian pertama tulisan ini membahas pengertian seputar minyak tumbuhan dan biodiesel serta karakter utama yang membedakannya. Juga dibahas beberapa jenis bahan baku yang umum digunakan di berbagai negara untuk membuat biodiesel.

Minyak (tumbuhan) mentah, SVO, dan Biodiesel

Biodiesel didefinisikan sebagai metil ester yang diproduksi dari minyak tumbuhan atau hewan dan memenuhi kualitas untuk digunakan sebagai bahan bakar di dalam mesin diesel (Vicente dkk, 2006). Sedangkan minyak yang didapatkan langsung dari pemerahan atau pengempaan biji sumber minyak (oilseed), yang kemudian disaring dan dikeringkan (untuk mengurangi kadar air), disebut sebagai minyak lemak mentah (Soeradjaja, 2005). Minyak lemak mentah yang diproses lanjut guna menghilangkan kadar fosfor (degumming) dan asam-asam lemak bebas (dengan netralisasi dan steam refining) disebut dengan refined fatty oil atau straight vegetable oil (SVO) (Soeradjaja, 2005a).

SVO didominasi oleh trigliserida sehingga memiliki viskositas dinamik yang sangat tinggi dibandingkan dengan solar (bisa mencapai 100 kali lipat, misalkan pada Castor Oil (Conceicao, 2005)). Oleh karena itu, penggunaan SVO secara langsung di dalam mesin diesel umumnya memerlukan modifikasi/tambahan peralatan khusus pada mesin, misalnya penambahan pemanas bahan bakar sebelum sistem pompa dan injektor bahan bakar untuk menurunkan harga viskositas. Viskositas (atau kekentalan) bahan bakar yang sangat tinggi akan menyulitkan pompa bahan bakar dalam mengalirkan bahan bakar ke ruang bakar. Aliran bahan bakar yang rendah akan menyulitkan terjadinya atomisasi bahan bakar yang baik. Buruknya atomisasi berkorelasi langsung dengan kualitas pembakaran, daya mesin, dan emisi gas buang.

Dalam reviewnya, Bozbas (2005) menguraikan berbagai permasalahan yang timbul pada penggunaan SVO dalam mesin diesel dan alternatif solusinya. Pemanasan bahan bakar sebelum memasuki sistem pompa dan injeksi bahan bakar merupakan satu solusi yang paling dominan untuk mengatasi permasalahan yang mungkin timbul pada penggunaan SVO secara langsung pada mesin diesel. Bernardo dkk (2003) menggunakan minyak mentah Camelina Sativa, yang didapatkan dengan pengepresan (cold press) pada biji Camelina Sativa dan penyaringan (filtered), sebagai bahan bakar mesin diesel dan mengujinya pada kendaraan sejauh 426,4 km. Kendaraan yang sama juga digunakan untuk menguji bahan bakar solar sejauh 431,4 km guna mendapatkan perbandingan performansi antara minyak mentah Camelina Sativa dan solar. Mereka menggunakan pemanas khusus minyak Camelina Sativa sebelum memasuki ruang bakar. Secara umum, hasil pengujian Bernardo dkk (2003) menunjukkan bahwa minyak mentah Camelina Sativa memiliki performansi yang sebanding dengan solar. Namun demikian, Soeradjaja (2005b) menekankan perlunya pengujian jangka panjang untuk memastikan kompatibilitas mesin diesel konvensional terhadap SVO.

Pada umumnya, orang lebih memilih untuk melakukan proses kimiawi pada minyak mentah atau refined fatty oil/SVO guna menghasilkan metil ester asam lemak (fatty acid methyl ester - FAME) yang memiliki berat molekul lebih kecil dan viskositas setara dengan solar sehingga

Page 4: Camelina Sativa

bisa langsung digunakan dalam mesin diesel konvensional. Biodiesel umumnya diproduksi dari refined vegetable oil menggunakan proses transesterifikasi. Proses ini pada dasarnya bertujuan mengubah [tri, di, mono] gliserida berberat molekul dan berviskositas tinggi yang mendominasi komposisi refined fatty oil menjadi asam lemak methil ester (FAME). Sebagai contoh, perbandingan karakteristik antara refined vegetable oil dan biodiesel yang dihasilkan dari tumbuhan jenis Brassica carinata (Bouaid dkk., 2005) terhadap solar dapat dilihat pada Tabel 1 berikut ini:

Tabel 1 menunjukkan bahwa transesterifikasi refined vegetable oil menjadi biodiesel mengubah harga viskositas dan kadar asam secara signifikan. Harga viskositas biodiesel tidak jauh berbeda dengan solar; menunjukkan bahwa biodiesel dari Brassica Carinata memiliki karakteristik alir yang tidak jauh berbeda dengan solar, sehingga diprediksi tidak akan menimbulkan masalah yang berarti bila digunakan secara langsung pada mesin diesel konvensional. Sedangkan viskositas refined vegetable oil yang sangat tinggi (lebih dari 10 kali lipat) menunjukkan bahwa dengan daya pemompaan yang tetap, minyak ini akan berpotensi menimbulkan masalah pada sistem injeksi bahan bakar, bila tidak dilakukan tambahan peralatan/modifikasi pada mesin dan atau sistem penyaluran bahan bakar.

Bahan Baku Biodiesel

Azam dkk (2005) mengkompilasi berbagai hasil riset di India tentang BBN biodiesel dan menemukan 75 spesies tanaman yang bisa menghasilkan biodiesel; 26 spesies diantaranya, termasuk Jathropa Curcas (Jarak Pagar), yang memenuhi standar kualitas USA, Jerman, dan Eropa. Soeradjaja (2005a) menyebut adanya 50 spesies tanaman di Indonesia yang bisa menghasilkan biodiesel, contoh yang populer adalah sawit, kelapa, jarak pagar, kapok atau randu. Vicente dkk. (2006) meneliti beberapa spesies tanaman penghasil biodiesel di Spanyol, diantaranya bunga matahari, rapeseed, dan Brassica carinata. Mereka menyimpulkan bahwa viskositas, peroksida, dan asam dari biodiesel yang dihasilkan oleh ke-tiga spesies di atas memenuhi standard Uni Eropa, sedangkan kadar iodine biodiesel dari bunga matahari dan Brassica carinata lebih tinggi dari standard Uni Eropa. Canoira dkk. (2005), juga dari Spanyol, setelah meneliti Jojoba oil-wax menyimpulkan bahwa biodiesel yang dihasilkan dari Jojoba (Simmondsia chinensis Link Schneider) memenuhi standard biodiesel Eropa (EN14214). Tsai dkk. (2005) menguraikan telah beroperasinya fasilitas pengolahan limbah minyak pangan di Taiwan yang berkapasitas 3,000 ton metrik per tahun. Limbah tersebut didapatkan dari berbagai sumber, seperti restoran, rumah makan, rumah tangga, hingga perusahaan-perusahaan yang menghasilkan limbah minyak pangan dalam proses produksinya. Dengan menggunakan proses transesterifikasi, Taiwan telah berhasil mengubah limbah minyak pangan nya menjadi biodiesel. Hal ini berdampak ganda: mengurangi limbah cair ke lingkungan sekaligus mendapatkan BBN biodiesel yang ramah lingkungan.

Proses Produksi Biodiesel

Refined fatty oil yang memiliki kadar asam lemak bebas (free fatty oil) rendah, sekitar 2% bisa langsung diproses dengan metode transesterifikasi menggunakan katalis alkalin untuk menghasilkan metil ester dan gliserol. Namun bila kadar asam minyak tersebut masih tinggi, maka sebelumnya perlu dilakukan proses praesterifikasi terhadap minyak tersebut. Kandungan air dalam minyak tumbuhan juga harus diperiksa sebelum dilakukan proses transesterifikasi.

Page 5: Camelina Sativa

Esterifikasi dua tahap

Transesterifikasi merupakan metode yang saat ini paling umum digunakan untuk memproduksi biodiesel dari refined fatty oil. Metode ini bisa menghasilkan biodiesel (FAME) hingga 98% dari bahan baku minyak tumbuhan (Bouaid dkk., 2005). Bila bahan baku yang digunakan adalah minyak mentah yang mengandung kadar asam lemak bebas (free fatty acid - FFA) tinggi (yakni lebih dari 2% - Ramadhas dkk. (2005)), maka perlu dilakukan proses praesterifikasi untuk menurunkan kadar asam lemak bebas hingga sekitar 2%. Ramadhas dkk. (2005) melakukan dua tahap esterifikasi untuk memproses minyak biji karet mentah (unrefined rubber seed oil) menjadi biodiesel. Kedua proses tersebut adalah:

1. Esterifikasi asam: Ini merupakan proses pendahuluan menggunakan katalis asam untuk menurunkan kadar asam lemak bebas hingga sekitar 2%. Asam sulfat (sulphuric acid) 0.5 wt% dan alkohol (umumnya methanol) dengan molar rasio antara alkohol dan bahan baku minyak sebesar 6:1 terbukti memberikan hasil konversi yang baik.

2. Esterifikasi alkalin: Selanjutnya dilakukan proses transesterifikasi terhadap produk tahap pertama di atas menggunakan katalis alkalin. Sodium hidroksida 0.5 wt% dan alkohol (umumnya methanol) dengan rasio molar antara alkohol dan produk tahap pertama sebesar 9:1 digunakan dalam proses transesterifikasi ini.

Kedua proses esterifikasi di atas dilakukan pada temperatur 40 - 50oC. Esterifikasi dilakukan di dalam wadah berpengaduk magnetik dengan kecepatan konstan. Keberadaan pengaduk ini penting untuk memastikan terjadinya reaksi di seluruh bagian reaktor. Produk esterifikasi alkalin akan berupa metil ester di bagian atas dan gliserol di bagian bawah (akibat perbedaan densitas). Setelah dipisahkan dari gliserol, metil ester tersebut selanjutnya dicuci dengan air distilat panas (10 vol%). Karena memiliki densitas yang lebih tinggi dibandingkan metil ester, air pencuci ini juga akan terpisahkan dari metil ester dan menempati bagian bawah reaktor. Metil ester yang telah dimurnikan ini selanjutnya bisa digunakan sebagai bahan bakar mesin diesel.

Selain untuk menurunkan kadar asam, pada proses praesterifikasi juga perlu dilakukan pengurangan kadar air. Pada prinsipnya, pengurangan kadar air bisa dilakukan dengan dua cara, separasi gravitasi atau separasi distilasi. Separasi gravitasi mengandalkan perbedaan densitas antara minyak dengan air: air yang lebih berat akan berposisi di bagian bawah untuk selanjutnya dapat dipisahkan. Sedangkan separasi distilasi mengandalkan titik didih air sekitar 100oC dan pada beberapa kasus digunakan pula tekanan rendah untuk memaksa air keluar dan terpisah dari minyak.

Zullaikah dkk. (2005) menggunakan proses katalis-asam dua tahap untuk menghasilkan biodiesel dari minyak dedak/bekatul beras (rice bran oil) yang memiliki kadar asam tinggi. Proses tahap pertama dilakukan pada temperatur 60oC dan tekanan atmosfer. Rasio molar antara methanol dan asam lemak bebas (FFA) diset pada 5:1. Temperatur di dalam wadah/reaktor dijaga dengan cara mencelupkannya ke dalam fluida (oil) dengan temperatur tertentu (oil bath with temperature controller). Pengaduk magnetik digunakan untuk memastikan terjadinya reaksi kimia di seluruh bagian wadah. Asam sulfat (sulphuric acid) 2 wt% dicampurkan terlebih dahulu dengan methanol untuk selanjutnya dimasukkan ke dalam wadah/reaktor. Setelah 2 jam, proses dihentikan dan campuran di dalam reaktor didinginkan hingga mencapai temperatur ruang. Produk dipisahkan dan dibersihkan menggunakan air. Fasa organik kemudian dipisahkan dari air dan dikeringkan dengan teknik tekanan rendah

Page 6: Camelina Sativa

(vakum). Produk akhir tahap pertama ini kemudian diproses lagi menggunakan katalis asam yang sama, asam sulfat, dengan konsentrasi asam sulfat 2 wt% dan rasio molar antara methanol dan minyak sebesar 9:1. Reaksi dilakukan dalam wadah tertutup pada temperatur 100oC dan kecepatan pengaduk sebesar 300 rpm (putaran per menit). Sekitar 96% metil ester bisa dihasilkan menggunakan proses katalis-asam dua tahap ini setelah 8 jam menggunakan minyak dedak/bekatul beras yang semula memiliki kadar asam lemak bebas (FFA) sebesar 76%.

Transesterifikasi

Bila bahan baku minyak yang digunakan merupakan minyak yang telah diproses (refined fatty oil) dengan kadar air dan asam lemak bebas yang rendah, maka proses esterifikasi dengan katalis alkalin bisa langsung dilakukan terhadap minyak tersebut. Transesterifikasi pada dasarnya terdiri atas 4 tahapan, yakni:

1. Pencampuran katalis alkalin (umumnya sodium hidroksida atau potassium hidroksida) dengan alkohol (umumnya methanol). Konsentrasi alkalin yang digunakan bervariasi antara 0.5 - 1 wt% terhadap massa minyak. Sedangkan alkohol diset pada rasio molar antara alkohol terhadap minyak sebesar 9:1.

2. Pencampuran alkohol+alkalin dengan minyak di dalam wadah yang dijaga pada temperatur tertentu (sekitar 40 - 60oC) dan dilengkapi dengan pengaduk (baik magnetik ataupun motor elektrik) dengan kecepatan konstan (umumnya pada 600 rpm - putaran per-menit). Keberadaan pengaduk sangat penting untuk memastikan terjadinya reaksi methanolisis secara menyeluruh di dalam campuran. Reaksi methanolisis ini dilakukan sekitar 1 - 2 jam.

3. Setelah reaksi methanolisis berhenti, campuran didiamkan dan perbedaan densitas senyawa di dalam campuran akan mengakibatkan separasi antara metil ester dan gliserol. Metil ester dipisahkan dari gliserol dengan teknik separasi gravitasi.

4. Metil ester yang notabene biodiesel tersebut kemudian dibersihkan menggunakan air distilat untuk memisahkan zat-zat pengotor seperti methanol, sisa katalis alkalin, gliserol, dan sabun-sabun (soaps). Lebih tingginya densitas air dibandingkan dengan metil ester menyebabkan prinsip separasi gravitasi berlaku: air berposisi di bagian bawah sedangkan metil ester di bagian atas.

Katalis biologis (biocatalyst)

Beberapa kritik yang ditujukan terhadap proses transesterifikasi kimiawi adalah tingginya konsumsi energi proses serta masih terikutnya senyawa-senyawa pengotor dalam metil ester, seperti [mono, di] gliserida, gliserol, air, dan katalis alkalin yang dipergunakan (Salis dkk., 2005; Han dkk, 2005; Toda dkk, 2006). Pemurnian metil ester terhadap senyawa-senyawa pengotor tersebut memerlukan tambahan energi dan material dalam proses transesterifikasi minyak menjadi biodiesel.

Salis dkk. (2005) mengajukan teknik katalisasi biologis (biocatalysis) untuk memproduksi biodiesel, oleic acid alkyl ester (dalam hal ini butil oleat), dari triolein menggunakan beberapa macam katalis biologis, yakni Candida Antarctica B, Rizhomucor Miehei, dan Pseudomonas Cepacia. Karena mahalnya harga katalis biologis dibandingkan katalis kimiawi, maka penggunaan katalis biologis tersebut dilakukan dengan cara immobilisasi pada

Page 7: Camelina Sativa

katalis. Teknik ini sekaligus memungkinkan dilakukannya proses kontinyu dalam produksi biodiesel. Dari hasil pengujian yang dilakukan Salis dkk. (2005), ditemukan bahwa Pseudomonas Cepacia merupakan katalis biologis yang paling baik dalam menghasilkan 100% butil oleat (oleic acid ethyl ester) dalam waktu 6 jam. Temperatur optimum reaksi ini adalah 40oC.

Toda dkk (2006) juga menggunakan jalur katalis biologis untuk memproduksi biodiesel dari minyak tumbuhan. Mereka membuat katalis padat (solid catalyst) dari gula dengan cara melakukan pirolisis terhadap senyawa gula (D-glucose dan sucrose) pada temperatur di atas 300oC. Proses ini menyebabkan karbonisasi tak sempurna terhadap senyawa gula dan terbentuknya lembar-lembar karbon aromatik polisiklis (polycyclic aromatic carbon sheets). Asam sulfat (sulphuric acid) kemudian digunakan untuk mensulfonasi cincin aromatik tersebut sehingga menghasilkan katalis. Katalis padat yang dihasilkan dengan cara ini disebutkan memiliki kemampuan mengkonversi minyak tumbuhan menjadi biodiesel lebih tinggi dibandingkan katalis asam sulfat cair ataupun katalis asam padat lain yang telah ada sebelumnya.

Transesterifikasi tanpa katalis

Han dkk. (2005) melakukan proses transesterifikasi pada minyak kedelai (soybean oil) menggunakan methanol superkritik dan co-solvent CO2. Tidak adanya katalis pada proses ini memberikan keuntungan tidak diperlukannya proses purifikasi metil ester terhadap katalis yang biasanya terikut pada produk proses transesterifikasi konvensional menggunakan katalis asam/basa. Han dkk. (2005) melakukan perbaikan pada proses transesterifikasi menggunakan methanol superkritik dengan menambahkan co-solvent CO2 yang berfungsi untuk menurunkan tekanan dan temperatur operasi proses transesterifikasi. Hal ini berkorelasi langsung pada lebih rendahnya energi yang diperlukan dalam proses transesterifikasi menggunakan methanol superkritik. Namun demikian, temperatur yang terlibat dalam proses yang dilakukan Han dkk (2005) masih cukup tinggi, yakni sekitar 280oC.

Page 8: Camelina Sativa