Manuscript ForESDM

7/24/2019 Manuscript ForESDM

1/14

REAKTOR KOMPAK TRANS-ESTERIFIKASI MINYAK NABATI UNTUK

BIODIESEL DENGAN PEMANASAN GELOMBANG MIKRO

M. Nurhuda , Istiroyah, G. Saroja dan S. Herwiningsih

Jurusan Fisika, FMIPA, Universitas Brawijaya, Malang 65145

Abstrak

Sebuah reaktor kompak untuk trans-esterifikasi minyak nabati menjadi biodiesel telah

berhasil didesain dan diujicobakan. Reaksi bahan-bahan biodiesel dan katalis dilakukan pada

tabung reaktor yang secara geometris adalah perpanjangan dari pandu gelombang mikro. Dengan

cara ini, energi gelombang mikro yang terakumulasi pada ruangan sempit dapat sepenuhnya

diserap oleh bahan-bahan biodiesel sehingga reaksi berlangsung sangat efektif.

Pengujian desain prototipe reaktor dilakukan dengan menggunakan persentase 80%

minyak goreng curah, 20% metanol dan KOH 1% berat minyak. Karakterisasi fisis menunjukkan

bahwa hasil biodiesel memenuhi standar SNI. Estimasi energi yang diperlukan untuk

melangsungkan reaksi menghasilkan nilai 0.04 khw/liter bahan biodiesel, atau hanya 40% dari

yang diperlukan oleh reaktor konvensional.

Karena kompaknya reaktor dan kecilnya energi listrik yang dikonsumsi, maka cocok

dikembangkan untuk menunjang industri biodiesel di tanah air. Untuk itu, perlu dirancang sebuah

pilot plan unit produksi biodiesel pada skala UKM dan home industri dengan reaktor trans-

esterifikasi berbasis pemanasan dengan gelombang mikro.

1. Pendahuluan

Krisis finansial global telah berimbas pada jatuhnya kelapa sawit. Tandan kelapa sawit

yang semula berharga Rp 1300/kg, jatuh ke level Rp. 200/kg (Kompas, 8 November 2008). Petani

dan pengusaha kelapa sawit rugi besar dan dirudung keputus-asaan. Karena ongkos memanen dan

transportasi lebih besar dari harga jual, beberapa petani membiarkan tandan kelapa sawit

membusuk di pohon. Padahal pembiaran tersebut dapat berimbas pada rendahnya produksi kelapa

sawit pada waktu-waktu yang akan datang.

Karenanya penting dipikirkan langkah penyelamatan hasil panen kelapa sawit. Salah satu

cara adalah mengkonversi menjadi biodiesel. Bila kebutuhan minyak diesel di Indonesia dapat

dipenuhi dari biodiesel kelapa sawit, maka bukan saja petani sawit diselamatkan, tetapi impor

minyak bumi dapat ditekan sehingga dapat menghemat devisa negara.

Alamat e-mail korespondensi: [email protected]


2/14

Masalah utama adalah mahalnya peralatatan untuk memproduksi biodiesel, sehingga

sulit terjangkau oleh industri rumah tangga dan usaha kecil menengah. Sebagai gambaran, sebuah

reaktor trans-esterifikasi/esterifikasi batch dengan kapasitas 300 liter/hari atau 150 liter/4 jam

berharga sedikitnya Rp. 30 juta (Bengkel Mekatronika, TSSU, Universitas Brawijaya).

Salah satu cara menekan biaya investasi dalam produksi biodiesel adalah penggunaan

gelombang mikro sebagai metode pemanasan. Berbagai studi literatur menunjukkan keefektifan

penggunaan gelombang mikro untuk menunjang reaksi esterifikasi atau trans-esterifikasi pada

produksi biodiesel (Mazzocchia C et al, 2001; Saifuddin N et al, 2004) . Disamping itu, karena

pada gelombang mikro energi tertransfer secara radiasi, panas yang dibangkitkan berlangung

secara simultan. Karenanya, reaksi dengan menggunakan gelombang mikro sebagai agitator

umumnya berlangsung sangat cepat.

Pada makalah ini, dipaparkan desain reaktor kompak untuk transesterfikasi dengan

menggunakan gelombang mikro. Untuk pengujian, digunakan sampel minyak goreng curah.

Untuk menunjukkan bahwa desain berfungsi sempurna, maka pada biodiesel yang diperoleh

dilakukan uji karaterisasi fisis, meliputi uji sedimen, kekentalan, massa jenis, dan titik

pengkabutan. Dari pengujian tersebut diperoleh kesimpulan bahwa hasil biodiesel yang diperoleh

memenuhi standar SNI.

2. Review Proses Produksi Biodiesel dan Pemanasan Dengan Gelombang Mikro

2.1. Tinjauan Singkat Proses Produksi Biodiesel

Biodiesel merupakan bahan bakar mesin diesel yang berbahan dasar minyak nabati, atau

hewani. Biodiesel mempunyai panjang rantai molekul karbon yang sebanding dengan minyak

diesel mineral dengan tambahan atom O pada salah satu rantai molekulnya, sehingga jika dibakar

menghasilkan emisi CO2yang lebih sedikit (Brattacharya S dan Reddy C.S, 1994; Graboski M

and McCormick L,1998 ).

Biodiesel diperoleh melalui reaksi reaksi esterifikasi atau trans-esterifikasi minyak nabati.

Secara ringkas, skema produksi biodiesel secara ringkas dapat dijelaskan pada gambar 1 (Van

Gerpen J, 2004). .


3/14

Gambar 1: Fase-fase dalam proses produksi biodiesel.Proses tran-sesterifikasi bertujuan mengolah minyak nabati dengan menambahkan

alkohol dan katalis menjadi biodiesel. Reaksi esterifikasi yang bagus menghasilkan kadar ester

diatas 90%. Reaksi esterfikasi memerlukan panas. Pada pengolahan biodiesel secara

konvensional, panas dialirkan secara konveksi melalui dinding reaktor. Minyak nabati yang

merupakan komponen terbesar biodiesel, alkohol (metanol atau ethanol) dan katalist yang telah

dilarutkan dimasukkan dalam sebuah wadah besar dan dipanaskan pada suhu konstan, sekitar 60

C sambil terus menerus diaduk (Van Gerpen, 2004). Waktu pemanasan untuk pembuatan 1 liter

biodiesel berkisar dari 20 menit sampai 1 jam, tergantung lamanya mencapai suhu steady state.Untuk reaksi esterifikasi dalam skala besar umumnya dibutuhkan waktu jauh lebih lama. Sebagai

contoh, untuk kapasitas reaktor 150 liter diperlukan waktu setidaknya 4 jam dari awal pemanasan

sampai kadar ester mencapai diatas 90%.

2.2. Gelombang Mikro Sebagai Metode Pemanasan

Metode lain adalah penggunakan gelombang mikro sebagai sumber panas yang

diperlukan untuk reaksi esterifikasi. Beberapa paper melaporkan efektifitas gelombang mikro

sebagai media pemanasan pada reaksi esterifikasi secara batch (Mazzocchia C, 2001; Saifudin N,

2004). Dwi Argo dkk. mengamati bahwa kandungan rendemen biodiesel yang diekstrak langsung

dari CPO dapat ditingkatkan hingga 36% dibandingkan dengan metode konvensional yang hanya

30% (Dwi Argo B, 2008). Nurhuda dkk. telah membuat model reaktor mesin esterifikasi kontinyu

dengan menggunakan gelombang mikro sebagai sumber panas (Nurhuda M, dkk, 2007, paten

terdaftar pada HaKi dengan nomor P00200700219 (2007)).


4/14

Pada pemanasan dengan gelombang mikro, medan listrik bolak-balik yang dienjeksikan

melalui pancaran radiasi akan mensejajarkan (alignment) momen dipole listrik molekul reaktan,

sehingga molekul akan berosilasi sesuai dengan frekwensi gelombang mikro. Skema ini akan

efektif bila dalam molekul reaktan tersebut terdapat molekul polar. Karena alkohol (methanol dan

ethanol) merupakan molekul polar yang kuat, interaksinya dengan gelombang mikro akan

menghasilkan osilasi dipole molekul, sehingga menghasilkan panas internal. Pada percobaan

yang dilakukan Syaiful Rahman, reaksi esterifikasi berlangsung cepat dengan debit 1 liter/menit

pada keluaran daya mikrowave masing-masing sebesar 1200 Watt (total 2400 Watt) (Rahman S,

2007. Pengukuran kekentalan sebagai parameter terpenting biodiesel menghasilkan angka 1.4 kali

kekentalan minyak solar, sesuai dengan standar biodiesel.

Desain yang dikembangkan sekarang mempunyai konstruksi yang jauh lebih kompak dan

portable. Tidak diperlukan tabung reaksi dari kaca pyrek atau material transparant terhadap

gelombang mikro. Reaksi trans-esterifikasi bahan biodiesel dilakukan dalam sebuah ruangan

sempit dengan tampang lintang yang merupakan pandu gelombang mikro. Dengan cara demikian,

seluruh energi gelombang mikro terserap bahan biodiesel sehingga reaksi berlangsung sangat

efisien.

3. Rancangan Desain Reaktor Kompak Trans-Esterifikasi dengan Gelombang Mikro

Ide dasar dari desain yang dikembangkan ini adalah tabung reaktor yang merupakan

perpanjangan dari pandu gelombang mikro. Karena perambatan gelombang mikro dalam pandu

gelombang bebas dari difraksi dan dispersi, energi gelombang mikro dapat terserap seluruhnya

oleh reaktan. Dengan demikian, reaksi berlangsung sangat efisien. Desain reaktor dengan skema

demikian telah didaftarkan pada HaKi dengan nomorP00200700514 (2007).

Gambar 2 adalah skema yang merupakan realisasi ide diatas. Panel kiri adalah

konfigurasi dimana pandu gelombang segaris dengan tabung reaksi, sedang gambar kanan adalah

konfigurasi dimana gelombang dibelokkan 900. Secara umum desain terdiri atas generator

gelombang mikro (1), pandu gelombang (2) dan tabung reaktor (3) yang dihubungkan dengan

bantuan baut pengeras (5). Tabung reaktor mempunyai penampang lintang tepat sama dengan

penampang lintang pandu gelombang, sehingga dalam keadaan kosong, tabung reaktor adalah

pandu gelombang belaka. Diantara pandu gelombang dan tabung reaksi terdapat diafragma (4)

yang membatasi bahan biodiesel agar tak masuk ke ruang pandu gelombang. Diafragma terbuat

dari bahan yang transparant terhadap gelombang mikro. Bahan biodiesel masuk ke dalam tabung

reaksi melalui pipa (6) dan keluar melalui pipa (7).


5/14

Agar gelombang dapat dirambatkan dalam pandu gelombang, maka gelombang harus

mempunyai pola penjalaran tertentu, yaitu salah satu dari medan listrik atau medan magnet pada

arah rambat gelombang ditiadakan (Jackson J.D, 1999). Bila yang ditiadakan adalah medan

magnet, maka mode dikenal sebagai TM, sedangkan bila yang ditiadakan adalah medan listrik,

maka TE. Umumnya digunakan TE01. Angka 01 pada notasi diatas terkait dengan mode

simpangan gelombang elektromagnetik pada arah transversal. Penampang dari pandu gelombang

kotak yang mendukung TE01 untuk gelombang mikro dengan frekwensi 2.45 Ghz adalah 4.2 cm

x 8.4 cm.

Gambar 2 : Diagram yang menunjukkan hubungan antara generator gelombang mikro (1), pandu gelombang(2) dan

tabung reaksi (3) yang merupakan kepanjangan dari pandu gelombang. Bahan yang direaksikan masuk melalui pipa (6)

dan keluar melalui pipa (7). Diantara tabung reaksi dan pandu gelombang mikro terdapat difragma yang transparant

terhadap gelombang mikro.

Untuk mendapatkan mode gelombang TE0, lubang antena sebagai tempat

menginjeksikan gelombang mikro ke pandu gelombang harus dibuat pada selimut tabung yang

mempunyai dimensi 8.4 cm pada jarak (panjang gelombang ) dari posisi dinding pemantul

pandu gelombang. Untuk gelombang mikro dengan frekwensi 2.45 Ghz, jarak tersebut adalah 3.2

cm.

Gambar 3 menunjukkan skema pandu gelombang mikro. Bagian belakang tertutup.

berfungsi sebagai reflektor pandu gelombang sedang bagian depan terbuka, berfungsi untuk

meneruskan gelombang dengan mode TE01. Gelombang berlainan fase akan disearahkan atau


6/14

diserap oleh dinding pandu gelombang. Dengan demikian hanya gelombang yang sefase yang

diteruskan menuju tabung reaksi.

Gambar 3: Desain pandu gelombang dalam pandangan samping (kiri) dan tampilan 3 dimensi.

Gambar 4 adalah generator gelombang mikro, umumnya disebut dengan magnetron.

Magnetron mempunyai bagian-bagian seperti magnet permanen, ruang vakum, gasket (warna

kuning keemasan) dan antene. Gelombang mikro terjadi karena osilasi plasma, yakni elektron

terpanaskan yang terjebak dalam rongga resonator. Di sekeliling magnet permanen terdapat sirip-

sirip pendingin. Magnetron yang menghasilkan gelombang mikro 2.45 Ghz dapat dengan mudah

diperoleh dari microwave oven yang beredar di pasaran. Terdapat bermacam-macam magnetron

dengan daya masukan yang bervariasi. Umumnya magnetron mikrowave oven mengkonsumsi

daya masukan dari 1200 Watt s/d 2200 Watt.

Gambar 4: Generator gelombang mikro, disebut sebagai magnetron. Silinder kecil diatas adalah antene

generator, sedang panel dengan 2 pin adalah input untuk tegangan tinggi.


7/14

Pada gambar 5 ditunjukkan desain protitipe reaktor trans-esterifikasi yang menggunakan

gelombang mikro; sebelah kiri untuk konfigurasi tabung reaktor mendatar, sedang sebelah kanan

untuk konfigurasi tabung reaktor terpasang vertikal. Pembangkit gelombang mikro ditempatkan

dalam kotak, sedang gelombang mikro yang dihasilkan diteruskan ke tabung reaksi melalui pola

seperti pada gambar 2. Dimensi kotak pembangkit gelombang mikro, untuk gambar kiri adalah

25 cm x 25 cm x 30 cm, sedang untuk gambar kanan adalah 25 cm x 25 cm x 45 cm.

Gambar 5: Prototipe reaktor kompak untuk transesterifikasi dengan menggunakan gelombang mikro untuk

konfigurasi tabung reaktor terpasang horizontal (kiri) dan terpasang vertikal (kanan).

5. Setting Percobaan Untuk Pengujian Alat

Gambar 6: Setting percobaan untuk pengujian reaktor kompak trans-esterifikasi.


8/14

Pengujian alat dilakukan dengan setup percobaan seperti tampak pada gambar 6. Wadah

untuk bahan biodiesel dan reaktor disusun dalam konfigurasi vertikal. Bahan biodiesel dialirkan

secara kontinyu dari wadah ke ke tabung reaksi dengan bantuan selang.

Minyak goreng curah (80% volume), methanol (20 % volume) serta katalist (KOH, 1%

berat minyak) yang dilarutkan terlebih dahulu dalam methanol, diblending dengan bantuan mixer.

Hasil pengadukan ditempatkan dalam sebuah wadah dan diusahakan agar secepatnya dialirkan ke

dalam tabung reaksi. Hal ini dimaksudkan agar bahan biodiesel yang sudah tercampur tidak

memisah lagi.

Hasil reaksi 2 menit pertama dipisahkan dari menit-menit berikutnya, karena pada 2

menit pertama energi mikrowave lebih banyak digunakan untuk pre-heating bahan biodiesel yang

sudah terisi tabung reaksi. Selanjutnya, hasil yang diperoleh dari menit kedua dan seterusnya

ditampung dalam sebuah wadah terpisah. Untuk menambah tingkat paparan gelombang mikro,

hasil reaksi dimasukkan lagi ke dalam wadah dan pengulangan paparan ini dilakukan sampai 5

kali. Sampel hasil reaksi diambil tiap satu siklus paparan. Pengulangan percobaan untuk tiap

sampel sampai 5 kali, sehingga keseluruhan terdapat 25 sampel. Hasil yang diperoleh pada

masing-masing siklus paparan kemudian dirata-rata.

Debit aliran dikontrol melalui kran A dan B dikombinasikan dengan pengaturan

ketinggian wadah bahan biodiesel terhadap reaktor. Suhu reaksi dikontrol dengan lamanya waktu

paparan. Semakin lama waktu paparan, suhu reaksi yang diperoleh semakin tinggi.

6. Hasil Percobaan dan Pembahasan

Gambar 7 adalah hasil percobaan yang diperoleh dengan suhu reaksi 55 C dan 70 C.

Bahan biodiesel direaksikan hanya dengan sekali paparan. Prosentasi gliserin yang diperoleh dari

suhu 55 C mendekati 20%, sesuai dengan prediksi teori sedang dari suhu 70 C kurang dari 15 %.

Secara umum reaksi dianggab baik bila perolehan gliserin adalah 20% dari total volume (van

Gerpen J, 2004). Percobaan juga menunjukkan bahwa jika suhu reaksi melebihi 60 C, endapan

gliserin yang terjadi lebih sedikit jika dibandingkan dengan reaksi pada suhu 55-60 C. Bahkan

pada suhu reaksi diatas 80 C rendemen yang diperoleh akan sangat sedikit.


9/14

Gambar 7: Endapan gliserin sesaat setelah hasil reaksi didinginkan dan dibiarkan. Kiri reaksi

dilangsungkan dengan suhu 55 C dan kanan, reaksi dilangsungkan dengan suhu 70 C.

Karakterisasi Sifat Fisis Biodiesel

Sampel biodiesel yang diperoleh pada masing-masing siklus paparan tersebut kemudian

dicuci dan dikeringkan. Tujuan pencucian adalah untuk membersihkan biodiesel dari sisa-sisa

methanol dan pengeringan untuk menghilangkan kandungan air yang masih tersisa. Hasil

biodiesel tersebut kemudian diuji sifat-sifat fisinya, meliputi tes residu sedimen, viskositas, berat

jenis dan titik kabut.

Gambar 8 adalah sampel hasil biodiesel yang diperoleh dari 1x, 2x, 3x, 4x dan 5x

paparan, berturut-turut dari kanan ke kiri. Hasil yang diperoleh dari sekali paparan tampak sangat

bening, sedang dari paparan lebih dari sekali berwarna kekuning-kuningan. Untuk menguji residu

sedimen, 25 ml biodiesel diencerkan dengan menggunakan 225 ml methanol. Endapan yang

diperoleh di dasar bejana ditunjukkan pada gambar dibawahnya. Tampak bahwa jumlah endapan

dari kelima sampel tersebut sangat sedikit, tetapi endapan paling sedikit terjadi pada biodiesel

yang diperoleh dari sekali pemaparan. Hal ini menandakan bahwa gelombang mikro sangat

efektif digunakan sebagai sumber energi pada reaksi trans-esterifikasi.


10/14

Gambar 8: (Atas) Biodiesel yang diperoleh dari masing-masing sampel pemaparan. (Bawah) endapan

gliserin yang dihasilkan dari pelarutan 25 ml biodiesel dengan 225 ml methanol, masing-masing untuk

sampel dari 1x sampai dengan 5 kali pemaparan.

Pengukuran kekentalan biodiesel dilakukan pada suhu 40 C dengan menggunakan

viskometer Ostwald. Hal ini mengacu pada standar SNI yang memberikan nilai viskositas pada

rentang 2.3-6 Poise pada suhu 40 C. Sedangkan parameter lain, seperti massa jenis, ditentukan

dengan menggunakan Arhoemeter. Penentuan titik kabut dilakukan dengan memasukkan

biodiesel ke dalam freezer dan mengamati suhu biodiesel mulai membeku. Seluruh parameter

biodiesel yang diperoleh dari hasil pengukuran dirangkum dalam tabel 1.

Tabel 1: Karakter fisis biodiesel hasil reaksi dengan gelombang mikro.

Pengulangan

paparan

Viskositas pada 40 C

(Poise)

Massa Jenis (grm/cm3) Titik Kabut

(C)

12,94 0,873

10.7

23,08 0,872

9.8

32,94 0,870

8.9

42,92 0,872

8.9

5 2,91 0,870 9.5

Standar SNI* 2.3-6 0.86-0.9 Max 18 C

*Berdasar standar SNI-04-7182-2006 (Soerawidjaya, 2006)


11/14

Tampak bahwa semua parameter hasil pengukuran berada pada rentang standar SNI.

Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa reaktor kompak trans-esterfikasi dengan

menggunakan gelombang mikro tersebut telah berfungsi sebagai mestinya.

Penentuan Laju Reaksi

Dari hasil percobaan diatas dapat disimpulkan bahwa satu kali paparan sudah mencukupi

untuk mendapatkan hasil biodiesel yang memenuhi standar SNI. Dengan demikian, laju reaksi

trans-esterifikasi dapat ditentukan dengan cara mengontrol debit aliran bahan ke reaktor,

sedemikian rupa sehingga hasil reaksi yang keluar dari tabung ada pada rentang 55-60 C. Dari

beberapa pengulangan diperoleh data laju reaksi yang ditampilkan pada tabel 2 di bawah:

Tabel 2: Laju reaksi untu berbagai daya masukan generator gelombang mikro.

Microwave Input

power (output

power 66% input

power)

Debit aliran

bahan

Suhu Reaksi

Optimum

Kadar Katalist

(KOH)

1200 (Toshiba) 0.5 liter/menit 55-60 C 1% berat minyak

1600 (Panasonic) 0.7 liter/menit 55-60 C 1% berat minyak

Perlu ditekankan bahwa debit reaksi diatas diperoleh pada beberapa menit pertama. Dari

percobaan diamati terjadi peningkatan suhu sejalan waktu. Untuk mempertahankan agar hasilreaksi tetap dalam rentang suhu 55-60, maka debit aliran harus diperbesar lagi. Penentuan debit

yang lebih teliti pada kondisi suhu konstan akan menjadi topik kajian yang akan datang. Dengan

demikian laju reaksi pada kondisi steady-state besar kemungkinan lebih besar dari yang

dirangkum dalam tabel 2 diatas.

Perhitungan Konsumsi Energi Listrik

Bila diasumsikan bahwa reaktor bekerja secara kontinyu 8 jam per hari, maka kapasitas

reaktor dengan daya masukan 1200 watt dan debit reaksi 0.5 liter/menit adalah 240 liter/hari.Konsumsi listrik yang diperlukan adalah 9.6 kwh. Konsumsi listrik per liter dengan demikian

adalah 0.04 kwh. Bila digunakan generator dengan daya masukan 1600 watt dan laju reaksi 0.7

liter/menit dan reaktor bekerja 8 jam sehari, kapasitas produksi menjadi 336 liter/hari. Konsumsi

listrik yang diperlukan 12.8 kwh atau per liternya sebesar 0.038 kwh.


12/14

Sebagai perbandingan, reaktor batch konvensional dengan kapasitas 150 liter, seperti

yang dikembangkan bengkel mekatronika universitas Brawijaya, memerlukan listrik untuk

pemanas sebesar 3500 watt ditambah dengan pengaduknya sebesar 300 watt, sehingga total daya

yang diperlukan 3800 watt. Waktu yang diperlukan untuk reaksi trans-esterifikasi adalah 4 jam.

Bila reaktor beroperasi dua kali, maka kapasitas produksi 300 liter. Energi listrik yang diperlukan

30.4 kwh. Konsumsi listrik per liter bahan biodiesel adalah 0.101 kwh.

Tampak dari ilustrasi diatas bahwa reaktor kompak untuk trans-esterfikasi hanya

mengkonsumsi 40% daya listrik yang digunakan reaktor konvensional. Hal ini terkait dengan

mekanisme pemanasan, dimana dengan menggunakan gelombang mikro, panas dibangkitkan

secara internal oleh molekul-molekul polar yang ada dalam bahan biodiesel. Sedangkan pada

reaktor konvensional, panas merambat secara konveksi dari sumber eksternal melalui dinding

reaktor.

7. Prospek

Unit pengolah minyak nabati menjadi biodiesel dengan reaktor trans-esterifikasi

kontinyu berbasis gelombang mikro layak untuk dikembangkan di sentral pengolahan CPO,

minyak jarak, minyak algae, baik dalam skala UKM, home industri maupun industri besar. Hal

ini dikarenakan:

1. Ruangan yang diperlukan jauh lebih kecil daripada cara konvensional, sehingga peralatan

dapat dibuat kompak, portable, bahkan mobil.

2. Komponen-komponen reaktor terbuat dari baja stainless steel yang mudah diperoleh di

pasaran. Tidak diperlukan gelas pyrex atau material transparant lain sehingga menghemat

biaya investasi.

3. Energi listrik yang diperlukan hanya 40% dari reaktor konvensional dengan kapasitas

produksi yang sama.

4. Reaktor trans-esterifikasi dengan gelombang mikro sebagai bagian paling utama dari unit

pengolah minyak nabati menjadi biodiesel dapat dikembangkan di bengkel

mekatronika,meski tidak tertutup kemungkinan untuk dikembangkan secara massal.

5. Biaya investasi pembuatan reaktor, dengan asumsi generator mikrowave oven diperoleh

di pasaran, tak akan lebih dari Rp. 5 juta. Nilai ini kira-kira hanya seperlima harga

reaktor dengan kapasitas sejenis yang beredar di pasaran.


13/14

Dengan biaya investasi dan konsumsi listrik yang lebih rendah dibandingkan dengan

reaktor konvensional, diharapkan peralatan pembuat biodiesel dapat diakses oleh kalangan petani

sawit dan home industri, sehingga dapat menggairahkan produksi biofuel di tanah air.

8. Kesimpulan

Ide dasar dari mekanisme yang dikembangkan dalam desain reaktor trans-esterifikasi

kontinyu untuk biodiesel dengan model pemanasan menggunakan mikrowave adalah reaksi

dilakukan dalam sebuah tabung reaksi yang merupakan kepanjangan dari pandu gelombang,

sehingga energi mikrowave terkonsentrasi pada ruangan tersebut. Dengan tabung reaktor adalah

pandu gelombang, maka energi gelombang mikro dapat diserap seluruhnya oleh bahan biodiesel.

Dari percobaan dengan bahan minyak goreng curah dan methanol dengan prosentasi

80%, 20% dan katalis KOH 1% berat minyak diperoleh bukti bahwa desain reaktor berfungsi

dengan baik dan mampu menghasilkan biodiesel dengan karakter fisis yang sesuai dengan standar

SNI.

Perhitungan konsumsi energi listrik untuk kapasitas sama menunjukkan bahwa

pemakaian gelombang mikro mengkonsumsi hanya 40% dari yang diperlukan reaktor

konvensional.

Daftar Pustaka

Brattacharya S. dan Reddy C. S, 1994. Vegetable oils as fuels for internal combustion engines:

a review of Journal of agricultural Engineering Researsch. Vol. 57 : 157-166.

Dwi Argo B et al. ,Biodiesel dari CPO dengan menggunakan gelombang mikro, Penelitian tak

terpublikasi, 2007.

Graboski M dan McCormick L 1998. Combustion of Fat and Vegetable Oil Derived Fuels in

Diesel Engines. Prog. Energy Combust. Sci., 24, p.125-164.

Jackson J. D, 1999. Classical Electrodynamics, John Wiley and Sons

Mazzocchia C, Modica G, Nannicini R dan Kaddouri A, 2001. Fatty acid methyl esters synthesis

from triglycerides over heterogenous catalyst in presence of microwaves

Nurhuda M dan Sulistyo Widodo C , Instalator esterifkasi biodiesel metode kontinyu

menggunakan gelombang mikro paten terdaftar nomor P00200700219

Nurhuda M, Setyawan P.S, Dwi Argo B., Sulistyo Widodo C, dan Susilo B, Desain Reaktor

Kompak Untuk Transesetrifikasi Dengan Menggunakan Gelombang Mikro, paten terdaftar

P00200700219 (2007).


14/14

Rahman S, 2007, Pengukuran Nilai Viskositas Minyak Biodiesel Hasil Tran-Esterfikasi Dengan

Memanfaatkan Gelombang Mikro, Skripsi Mahasiswa.

Saifuddin N dan Chua K. H, 2004. Production of Ethyl Ester (Biodiesel) from used Frying Oil:

Optimization of Transesterification Process using Microwave Irradiation, Malaysian

Journal of Chemistry, Vol. 6, No. 1, 077 082

Van Gerpen J, Clements G, dan Knothe G, 2004. Biodiesel Production Technology, NREL, US

Department of Energy.

Manuscript ForESDM

Documents

Transcript of Manuscript ForESDM