Meningkatnya populasi manusia di bumi mengakibatkan kebutuhan akan energi semakin

meningkat pula. Bahan bakar minyak bumi adalah salah satu sumber energi utama yang

banyak digunakan berbagai negara di dunia pada saat ini. Kebutuhan bahan bakar ini selalu

meningkat, seiring dengan penggunaannya di bidang industri maupun transportasi. Setiap hari

jutaan barrel minyak mentah bernilai jutaan dolar dieksplotasi tanpa memikirkan bahwa

minyak tersebut merupakan hasil dari proses evolusi alam yang berlangsung selama ribuan

bahkan jutaan tahun yang lalu dan tidak bisa diperbaharui (unrenewable), sehingga untuk

memperoleh bahan bakar minyak bumi dalam waktu yang singkat tidak mungkin. Besarnya

kebutuhan akan minyak bumi yang tidak diimbangi ketersediaan kuantitasnya membuat harga

minyak sangat mahal. Dengan demikian manusia mulai mencari sumber-sumber energi

alternatif yang ketersediaan kuantitasnya tidak terbatas (dapat diperbaharui) dan ramah

lingkungan.

Dua buah laporan terbaru dari Congressional Research Services (CRS) pada tahun 1985 dan

2003 kepada Komisi Energi di Konggres Amerika Serikat, menyebutkan bahwa jika tingkat

penggunaan bahan bakar fosil masih terus seperti sekarang (tanpa peningkatan dalam

efisiensi produksi, penemuan cadangan baru, dan peralihan ke sumber-sumber energi

alternatif terbarukan), cadangan sumber energi bahan bakar fosil dunia khususnya minyak

bumi, diperkirakan hanya akan cukup untuk 10-15 tahun lagi (Alam Syah, A. N., 2006

Beberapa upaya penelitian telah dilakukan untuk memperoleh pengganti energy fosil (minyak

bumi), energi yang terbarukan, ramah lingkungan, yang ketersediaannya dapat diperoleh

dalam yang singkat seperti energi matahari, panas bumi, energi angin, arus laut. Meskipun

demikian, pemanfaatan energi yang

bersumber dari tenaga matahari, angin dan arus laut mengalami kesulitan dalam hal

penampungan (storage) khususnya untuk benda bergerak. Salah satu diantaranya adalah

pemanfaatan minyak nabati untuk menggantikan bahan bakar minyak, baik berupa bio-

ethanol sebagai pengganti premium maupun biodiesel sebagai pengganti minyak solar.

Saat ini dunia banyak mengkaji tentang sumber energi yang terbaharui yaitu lemak atau

minyak nabati ataupun hewani . Bahan ini ditransformasikan menjadi alkil metil ester asam

lemak atau yang disebut juga FAME (Fatty Acids Methyl Ester) menggunakan katalis NaOH

dan KOH. Secara umum telah banyak dikaji metode pembuatan metil ester asam lemak dari

kelapa sawit dengan proses transesterifikasi dengan katalis NaOH dan KOH. Penggunaan

katalis ini mempunyai kekurangan seperti sifat korosif yang tinggi dan katalis ini tidak

mungkin digunakan kembali sehingga dalam proses pembuatan metil ester ini NaOH dibuang

dalam bentuk larutan (Bangun, N., 2009).

Proses produksi biodiesel (BIOX) dikembangkan oleh Profesor David Boocock dari

Universitas Toronto, reaksi transesterifikasi dalam cosolvent dapat terjadi hasil yang tinggi.

Cosolvent yang dapat dipakai seperti tetrahidrofuran (THF) suatu eter siklik (Demirbas, A.,

2009). Metode transesterifikasi dengan katalis dapat dilakukan dengan basa, asam dan enzim,

katalis basa digunakan CaO dan MgO.

Sebagaimana basa alkali dengan metanol membentuk metoksida secara insitu, maka sifat ini

juga dapat terjadi pada golongan II A. Misalnya MgO dan CaO dapat juga menghasilkan

Mg(OCH3)2 dan Ca(OCH3)2. Pemakaian oksida ini sebagai katalis memberi keuntungan

dimana MgO dan CaO memiliki kelarutan yang kecil dalam air.

Jika dipakai CaO sebagai katalis maka akan terbentuk reaksi:

Tanpa menghasilkan air. Keuntungan ini mendorong peneliti untuk menggunakan oksida

golongan II A sebagai katalis dalam reaksi transesterifikasi.

Penggunaan CaO sebagai katalis telah banyak dilaporkan. Suppes telah menggunakan CaO

sebagai katalis heterogen dalam reaksi alkoholisis untuk menghasilkan monogliserida pada

temperatur 200–220 oC dengan lama reaksi 1–4 jam (Suppes, G. J., 2001).

Zhu meneliti reaksi transesterifikasi minyak curcas jatropha menggunakan CaO sebagai

katalis. Tapi, katalis tersebut harus diperlakukan dalam larutan amonium karbonat dan

terkalsinasi pada temperatur tinggi menghasilkan yield metil ester 93%. Penggunaan CaO

sebagai katalis basa padat mempunyai banyak keuntungan, seperti tingginya aktivitas, kondisi

reaksi yang ringan, masa hidup katalis yang panjang dan biaya katalis yang rendah.

Sebagaimana diketahui bahan bakar dari fosil terbatas sedangkan permintaan terhadap energi

meningkat, maka riset untuk bahan bakar alternatif yang dapat diperbaharui. terus meningkat.

Biodiesel, sebagai satu minyak diesel alternatif, terdiri dari rantai panjang ester asam lemak

(FAME) yang diturunkan dari minyak nabati lemak hewan, ini menjadi lebih menarik oleh

karena manfaatnya dalam lingkungan dan fakta bahwa itu dibuat dari sumber yang dapat

diperbaharui. Mengingat biodegradabilitasnya dan tidak beracun, produksi biodiesel dianggap

menguntungkan juga menurunkan penurunan emisi CO, SOx, hidrokarbon dan materi

partikulat tidak dibakar selama proses pembakaran. Biodiesel disintesis dari transesterifikasi

langsung minyak nabati, di mana trigliserida bereaksi dengan alkohol rantai yang pendek

dengan adanya katalisator. Reaksi transesterifikasi dapat digambarkani sebagai berikut:

Biodiesel komersil dihasilkan dari sumber dapat diperbaharui yang termasuk minyak rapa

dan minyak kedelai, yang yang terdiri atas C14–C20 trigliserida asam lemak. Trigliserida-

trigliserida ini dikonversi (diubah) menjadi alkil ester dan gliserol oleh reaksi transesterifikasi

dengan alkohol rantai pendek, pada umumnya metanol. Transesterifikasi minyak nabati

dengan metanol dapat dilakukan dengan katalis asam atau basa.

Normalnya, kebanyakan biodiesel disediakan dengan menggunakan katalis basa homogen,

seperti kalium hidroksida, natrium hidroksida, seperti juga alkoksi kalium dan sodium.

Meskipun demikian katalis asam asam cocok jika minyak nabati mempunyai kandungan

asam lemak bebas yang tinggi dan lebih banyak air, waktu untuk bereaksi itu sangat lama

(48–96 jam ) bahkan pada titik didih alkohol, dan perbandingan molar yang antara

metanol/minyak (30– 150:1). katalisis basa lebih disukai dibanding katalis asam yang

menggunakan asam sulfonat atau hidroklorik asam, karena bersifat korosif dan aktivitas yang

lebih rendah. Secara industri, hidroksida-hidroksida sodium atau kalium adalah biasanya

yang terpilih sebagai katalis karena relatif murah dan juga sangat aktif tetapi agak sulit untuk

menghilangkan dan memisahkan katalis dengan produk. Oleh karena itu perlu dikembangkan

katalis heterogen.

Hasil Studi Beberapa Peneliti Tentang Katalis Yang Digunakan Ramalinga et al. Melaporkan

bahwa yodium dapat mengkatalisasi transesterifikasi minyak nabati dengan metanol di bawah

temperatur yang rendah. Haitao dan Wenlei Xie (2007) melakukan studi penggunaan katalis

logam/I2, terutama Zn/I2, ternyata didapat hasil bahwa Zn/I2 mengkatalisasi transesterifikasi

dari minyak kedelai dengan metanol secara efisien pada suhu rendah. Keuntungan metoda

iini adalah: operasinya sederhana, suhu operasi yang digunakan rendah dan konversinya

tinggi. Banyak jenis-jenis dari katalis heterogen, seperti basa oksida logam alkali tanah

berbagai senyawa logam alkali mendukung alumina atau zeolit dapat mengkatalisasi reaksi

transesterifikasi. Urutan aktivitas antar katalis oksida alkali tanah seperti berikut BaO > SrO

> CaO >MgO. MgO mempunyai aktivitas rendah di dalam transesterifikasi minyak nabati

menjadi biodiesel. CaO menghasilkan suatu laju reaksi yang lambat dan diperlukan sekitar 2

jam untuk mencapai keadaan setimbangan. Peterson melaporkan CaO-MgO menghasilkan

aktivitas katalitis yang lebih tinggi dibanding serbuk CaO untuk mengubah bentuk minyak

rapa menjadi biodiesel, tetapi MgO menyebabkan pembentukan sabun di pada proses reaksi.

BaO tidak sesuai untuk proses ini karena ini berbahaya dan dapat dilarutkan oleh metanol

[21–24]. Untuk kebanyakan katalis alkali, unsur yang aktif akan dengan mudah berkarat

dengan metanol dan mereka memperlihatkan umur hidup katalisator pendek. SrO dapat

mempercepat banyak reaksi kimia, seperti pasangan oksidatif metana (gas), oksidasi selektif

sejenis metan, reaksi nitroaldol dan campuran reaksi tishchenko. Ini tidak larut di dalam

metanol, metil ester minyak nabati. Beberapa studi menggunakan SrO sebagai suatu

katalisator basa padat untuk menghasilkan biodiesel.

Hasil dari penelitian ini menunjukkan SrO sempurna yang dipertunjukkan aktivitas dan

stabilitas katalitis karena sifat basa yang kuat dan memiliki waktu hidup katalisator yang

lama, dan karena tak larut larut di dalam metanol. Sebagai suatu katalisator basa yang padat,

SrO mengurangi biaya produksi biodiesel dan memiliki potensi untuk diterapkan yang pada

industri pada transesterifikasi dari minyak nabati menjadi biodiesel. (Xuejun Liu, Huayang

He, Yujun Wang dan Shenlin Zhu, 2007)