TEKNOLOGI PENGOLAHAN BIODIESEL DARI MINYAK GORENG …

11
117 SEBAGAI ALTERNATIF BAHAN BAKAR MESIN DIESEL (TECHNOLOGY PROCESSING OF BIODIESEL FROM USED COOKING OIL BY MICROFILTRATION AND TRANSESTERIFICATION TECHNIQUES AS AN ALTERNATIVE FUEL OF DIESEL ENGINE) 1) 2) Evy Setiawati , Fatmir Edwar Balai Riset dan Standardisasi Industri Banjarbaru ABSTRAK Peningkatan kebutuhan Bahan Bakar Minyak (BBM) mengakibatkan penurunan cadangan BBM fosil.Pemerintah berupaya mencari sumber-sumber BBM alternatif yang dapat diperbaharui, salah satunya biodiesel. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan teknologi pengolahan biodiesel dan mengetahui kualitas bahan bakar biodiesel dari bahan baku minyak goreng bekas. Teknologi pengolahan biodiesel minyak goreng bekas menggunakan variasi 3 (tiga) jenis penyaringan mikrofilter, yaitu 1 µm, 5 µm, dan 16 µm. Sintesis biodiesel menggunakan satu tahap transesterifikasi dengan katalis NaOH. Variasi proses transesterifikasi 0 berlangsung selama 30, 60, dan 90 menit pada suhu 65 C. Teknologi pemurnian biodiesel menggunakan teknik dry washing. Identifikasi dan interpretasi biodiesel menggunakan metode Gas Chromatograhy-Mass Spectroscopy (GC-MS). Kondisi optimum biodiesel minyak goreng bekas adalah dengan perlakuan filtrasi ukuran 16 µm dan lama proses transesterifikasi 60 menit. Struktur senyawa yang dihasilkan dari biodiesel minyak goreng bekas adalah metil ester oleat, metil ester palmitat, metil ester stearat, metil ester risinoleat, metil ester tridekanoat, dan metil ester arachidat. Karakteristik sifat fisik biodiesel secara umum telah memenuhi standar SNI-04-7182-2006, kecuali temperatur destilasi 90% vol biodiesel yang dihasilkan telah melampaui syarat mutu SNI-04-7182-2006, namun dinilai masih memenuhi persyaratan biosolar. Key words: Biodiesel, Minyak Goreng Bekas, Mikrofiltrasi, Transesterifikasi ABSTRACT The increasing of fuel oil needing (BBM) cause the reduction of fossil fuel. Government tried for seeking the alternative sources of renewable fuel, the one is biodiesel. This study aims to develop a biodiesel processing technology and to know the quality of biodiesel from used cooking oil feedstock. The processing technology of used cooking oil biodiesel used 3 (three) types of microfilter filtering, namely 1 μm, 5 μm, and 16 μm. Synthesis of biodiesel used a single step transesterification with NaOH catalyst. Variations of transesterification process 0 lasted for 30, 60, and 90 minutes at a temperature of 65 C. Technology purification of biodiesel used dry washing techniques. Identification and interpretation of biodiesel used Chromatograhy Gas-Mass Spectroscopy (GC- MS) method. The optimum condition of waste cooking oil biodiesel was the filtration of 16 μm and the 60 minutes transesterification. The various structure of compounds produced from the waste cooking oil biodiesel were oleic methyl esters, palmitic methyl ester, stearic acid methyl ester, ricinoleat methyl ester, tridecanoic methyl ester, and arachidat methyl ester. Characteristics of biodiesel physical properties in general had met the standard SNI- 04-7182-2006, except the 90 vol% distillation temperature of biodiesel. It had exceeded the quality requirements of SNI-04-7182-2006, but it was still considered to meet the requirements of biosolar. Key words: Biodiesel, Used Cooking Oil, Microfiltration, Transesterification BAB I. PENDAHULUAN dikembangkan (Darmanto, Ireng, 2006). Berdasarkan hasil evaluasi kelayakan Bahan bakar minyak bumi beberapa bahan baku biodiesel, Ruhyat diperkirakan akan habis jika dieksploitasi dan Firdaus (2006) telah menentukan secara besar-besaran. Ketergantungan bahwa jenis minyak nabati yang paling terhadap bahan bakar minyak bumi dapat layak digunakan sebagai bahan baku dikurangi dengan cara memanfaatkan biodiesel adalah minyak goreng bekas bahan bakar biodiesel, dimana bahan (minyak jelantah). Menurut Chhetri (2008), bakunya masih sangat besar untuk alasan utama untuk mencari sumber TEKNOLOGI PENGOLAHAN BIODIESEL DARI MINYAK GORENG BEKAS DENGAN TEKNIK MIKROFILTRASI DAN TRANSESTERIFIKASI Jurnal Riset Industri Vol. VI No. 2, 2012, Hal. 117-127

Transcript of TEKNOLOGI PENGOLAHAN BIODIESEL DARI MINYAK GORENG …

Page 1: TEKNOLOGI PENGOLAHAN BIODIESEL DARI MINYAK GORENG …

117

SEBAGAI ALTERNATIF BAHAN BAKAR MESIN DIESEL

(TECHNOLOGY PROCESSING OF BIODIESEL FROM USED COOKING OIL BY MICROFILTRATION AND TRANSESTERIFICATION TECHNIQUES AS

AN ALTERNATIVE FUEL OF DIESEL ENGINE)

1) 2)Evy Setiawati , Fatmir EdwarBalai Riset dan Standardisasi Industri Banjarbaru

ABSTRAKPeningkatan kebutuhan Bahan Bakar Minyak (BBM) mengakibatkan penurunan cadangan BBM

fosil.Pemerintah berupaya mencari sumber-sumber BBM alternatif yang dapat diperbaharui, salah satunya biodiesel. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan teknologi pengolahan biodiesel dan mengetahui kualitas bahan bakar biodiesel dari bahan baku minyak goreng bekas. Teknologi pengolahan biodiesel minyak goreng bekas menggunakan variasi 3 (tiga) jenis penyaringan mikrofilter, yaitu 1 µm, 5 µm, dan 16 µm. Sintesis biodiesel menggunakan satu tahap transesterifikasi dengan katalis NaOH. Variasi proses transesterifikasi

0berlangsung selama 30, 60, dan 90 menit pada suhu 65 C. Teknologi pemurnian biodiesel menggunakan teknik dry washing. Identifikasi dan interpretasi biodiesel menggunakan metode Gas Chromatograhy-Mass Spectroscopy (GC-MS).

Kondisi optimum biodiesel minyak goreng bekas adalah dengan perlakuan filtrasi ukuran 16 µm dan lama proses transesterifikasi 60 menit. Struktur senyawa yang dihasilkan dari biodiesel minyak goreng bekas adalah metil ester oleat, metil ester palmitat, metil ester stearat, metil ester risinoleat, metil ester tridekanoat, dan metil ester arachidat. Karakteristik sifat fisik biodiesel secara umum telah memenuhi standar SNI-04-7182-2006, kecuali temperatur destilasi 90% vol biodiesel yang dihasilkan telah melampaui syarat mutu SNI-04-7182-2006, namun dinilai masih memenuhi persyaratan biosolar.

Key words: Biodiesel, Minyak Goreng Bekas, Mikrofiltrasi, Transesterifikasi

ABSTRACTThe increasing of fuel oil needing (BBM) cause the reduction of fossil fuel. Government tried for seeking the

alternative sources of renewable fuel, the one is biodiesel. This study aims to develop a biodiesel processing technology and to know the quality of biodiesel from used cooking oil feedstock. The processing technology of used cooking oil biodiesel used 3 (three) types of microfilter filtering, namely 1 μm, 5 μm, and 16 μm. Synthesis of biodiesel used a single step transesterification with NaOH catalyst. Variations of transesterification process

0lasted for 30, 60, and 90 minutes at a temperature of 65 C. Technology purification of biodiesel used dry washing techniques. Identification and interpretation of biodiesel used Chromatograhy Gas-Mass Spectroscopy (GC-MS) method.

The optimum condition of waste cooking oil biodiesel was the filtration of 16 μm and the 60 minutes transesterification. The various structure of compounds produced from the waste cooking oil biodiesel were oleic methyl esters, palmitic methyl ester, stearic acid methyl ester, ricinoleat methyl ester, tridecanoic methyl ester, and arachidat methyl ester. Characteristics of biodiesel physical properties in general had met the standard SNI-04-7182-2006, except the 90 vol% distillation temperature of biodiesel. It had exceeded the quality requirements of SNI-04-7182-2006, but it was still considered to meet the requirements of biosolar.

Key words: Biodiesel, Used Cooking Oil, Microfiltration, Transesterification

BAB I. PENDAHULUAN dikembangkan (Darmanto, Ireng, 2006).

Berdasarkan hasil evaluasi kelayakan

B a h a n b a k a r m i n y a k b u m i beberapa bahan baku biodiesel, Ruhyat

diperkirakan akan habis jika dieksploitasi dan Firdaus (2006) telah menentukan

secara besar-besaran. Ketergantungan bahwa jenis minyak nabati yang paling

terhadap bahan bakar minyak bumi dapat layak digunakan sebagai bahan baku

dikurangi dengan cara memanfaatkan biodiesel adalah minyak goreng bekas

bahan bakar biodiesel, dimana bahan (minyak jelantah). Menurut Chhetri (2008),

bakunya masih sangat besar untuk alasan utama untuk mencari sumber

TEKNOLOGI PENGOLAHAN BIODIESEL DARI MINYAK GORENG BEKAS DENGAN TEKNIK MIKROFILTRASI DAN TRANSESTERIFIKASI

Jurnal Riset Industri Vol. VI No. 2, 2012, Hal. 117-127

Page 2: TEKNOLOGI PENGOLAHAN BIODIESEL DARI MINYAK GORENG …

118

Teknologi Pengolahan Biodiesel ..… (Evy Setiawati)

alternatif bahan bakar mesin diesel memerlukan konsumsi methanol dua kali dikarenakan tingginya hargaproduk lipat, rendemen biodiesel juga menurun minyak.Pengolahan biodiesel dari minyak sebesar 20%-30% dan memerlukan jelantah merupakan cara yang efektif untuk w a k t u r e a k s i l e b i h l a m a menurunkan harga jual biodiesel karena (http://aesigit.multiply.com/journal/item/1). murahnya biaya bahan baku (Zhang, Y., Buchori, L (2009) menilai proses produksi Dub_e, M.A., McLean, D.D., Kates, M., biodoesel berbahan baku minyak jelantah 2003). Selain itu pemanfaatan limbah kurang ekonomis jika menggunakan dua minyak goreng dapat juga mengatasi tahap esterifikasi dan transesterifikasi. masalah pembuangan limbah minyak dan Buchori, L (2009) memproduksi biodiesel kesehatan masyarakat. dengan proses perengkahan non katalis

M i n y a k j e l a n t a h m e m p u n y a i catalytic cracking. Namun perengkahan non kandungan asam lemak bebas yang cukup katalis berlangsung pada suhu dan tekanan tinggi. Oleh karena itu untuk menurunkan yang tinggi sehingga membutuhkan energi angka asam, pada umumnya diperlukan 2 yang besar. Saifuddin, et al (2009) telah (dua) tahap konversi minyak jelantah mengembangkan teknik pengolahan menjadi biodiesel, yaitu proses esterifikasi biodiesel minyak jelantah menggunakan dan transesterifikasi (Hambali, dkk, 2008). proses enzimatis. Kelemahan dari teknik ini Kelemahan proses ini adalah terjadinya yaitu memerlukan biaya produksi yang blocking reaksi pembentukan biodiesel, tinggi dan waktu reaksi yang lama. yaitu methanol yang seharusnya bereaksi Untuk menghasilkan biodiesel yang dengan trigliserida terhalang oleh reaksi berkualitas tinggi, diperlukan suatu pembentukan sabun, sehingga konsumsi pretreatment yang tepat sebelum dilakukan methanol naik 2 (dua) kali lipat, katalis tahap transesterifikasi (Gerpen, 2005). diperlukan dalam jumlah besar, sulitnya Asam lemak bebas yang terkandung dalam memisahkan biodiesel dengan gliserol minyak jelantah merupakan penyebab akibat terbentuknya sabun sehingga kerusakan pada minyak. Salah satu cara rendemen yang dihasilkan menurun. Hal ini menghilangkan sumber-sumber penyebab dapat mengurangi kualitas biodiesel yang kerusakan minyak adalah dengan dihasilkan. menggunakan teknologi mikrofiltrasi.

Beberapa penelitian tentang sintesis Mikrofiltrasi bertujuan untuk mengurangi biodiesel dari minyak jelantah telah atau menghilangkan padatan tersuspensi dilakukan. Solikhah, dkk (2009) telah dan senyawa organik seperti protein, mensintesis biodiesel dari minyak jelantah karbohidrat, dan asam lemak bebas (Nasir, dengan proses trans-esterifikasi, namun dkk, 2002). Pada penelitian ini digunakan kualitas biodiesel yang diuji hanya meliputi teknik pemurnian biodiesel menggunakan viskositas, gliserol bebas, dan gliserol total. metode dry washing untuk meningkatkan Padahal untuk menghasilkan biodiesel yang kuantitas dan kualitas biodiesel.berkua l i tas ba ik dan mempunya i karakteristik mirip dengan solar harus

BAB II. TUJUAN PENELITIANmemenuhi semua persyaratan SNI 04-7182-2006. Jaruyanon, P dan Wongsapai, W (2008); Suirta, I.W (2009) telah Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mensintesis minyak jelantah menggunakan mengembangkan teknologi pengolahan proses esterifikasi menggunakan katalis biodiesel menggunakan proses mikrofiltrasi asam sulfat dan transesterifikasi. Wang dan satu tahap transesterifikasi serta (2007) telah mensintesis biodiesel mengetahui kualitas bahan bakar biodiesel menggunakan proses katalisis 2 (dua) dari bahan baku minyak goreng bekas. tahap, yaitu proses esterifikasi dengan katalis feri sulfat dan katalis basa potasium hidroksida. Proses pengolahan biodiesel yang menggunakan 2 (dua) tahap, yaitu es te r i f i kas i dan t r anses te r i f i kas i

Page 3: TEKNOLOGI PENGOLAHAN BIODIESEL DARI MINYAK GORENG …

119

BAB III. METODE PENELITIAN kemudian proses pemisahan

dimulai yaitu dengan mengambil · Bahan dan alat lapisan bawah (gliserol) terlebih

Bahan yang diperlukan dalam penelitian dahulu kemudian cairan yang di ini adalah minyak goreng bekas (minyak

atasnya (biodiesel).jelantah), metanol, NaOH, asam periodat,

c. Proses Pemurnian:H2SO4, KI, asam klorida, akuades, ü Timbang adsorben bleaching bleaching earth, filter paper 1 µm, 5 µm, 16

earth 1% dari volume minyak µm, etanol, fenolftalein, KOH, K Cr O , 2 2 4

jelantah. Campurkan adsorben ke Na S O .5H O, CHCl , CH COOH, CCl , 2 2 3 2 3 3 4

aluminium foil, toluena, H PO . Alat yang dalam biodiesel, aduk selama 15 3 40digunakan dalam penelitian ini adalah menit pada suhu 55 C.

neraca analitik, hot plate dan stirring , ü Pisahkan antara biodiesel dan pompa vakum, jerigen, corong pisah 500 adsorben menggunakan filter mL, heater, termometer, labu leher tiga 1000 vaccum pump.mL, kondensor. erlenmeyer 500 mL, 1000

d. Proses Analisis:mL, beaker glass 2000 mL.

ü Identifikasi secara kualitatif hasil

sintesis biodiesel menggunakan · Metode PenelitianGas Chromatog rahy -Mass a. Proses Pretreatment:Spectroscopy (GC-MS).ü M i n y a k j e l a n t a h d i s a r i n g Kondisi alat GC-MS :menggunakan var iasi f i l ter · Merk : Shimadzu QP2010Sberdasarkan ukuran pori, yaitu · Kolom : Rastek Rxi-5MS1 μm, 5 μm, dan 16 μm · Panjang : 30 meterü Setelah pretreatment, dilakukan · ID : 0,25 mmanalisis pendahuluan terhadap · Gas Pembawa : Heliumminyak jelantah, yaitu uji kadar

ü Analisis kuantitatif karakteristik FFA (max 5%)biodiesel mengacu pada SNI 04-b. Proses Transesterifikasi:7182-2006.ü Siapkan larutan sodium metoksid Adapun alur dari penelitian dengan cara mencampurkan ditampilkan pada Gambar 1.NaOH 48 g ke dalam 2,4 L

methanol.e. Variabel Penelitian

ü Minyak jelantah dituang ke dalam Va r i a b e l p e r l a k u a n y a n g

wadah, kemudian dipanaskan digunakan dalam penelitian ini meliputi osampai mencapai suhu 50 C. lama proses transesterifikasi (A) yang

Setelah suhu tersebut tercapai terdiri dari 30 menit (a1), 60 menit (a2),

maka larutan sodium metoksid dan 90 menit (a3) dan ukuran filter (B)

dituangkan ke dalam minyak terdiri dari 1 µm (b1), 5 µm (b2), dan

j e l a n t a h s a m b i l d i a d u k . 16 µm (b3). Jumlah ulangan setiap

Pemanasan dan pengadukan percobaan adalah 3 kali. Pengujian awal

secara merata dilakukan pada kualitas biodiesel dilakukan terhadap osuhu 65 C dengan variasi waktu parameter Total Acid Number, Gliserol

selama 30, 60, dan 90 menit.Total, Gliserol Bebas, dan Kadar Ester.

ü Setelah proses pemanasan dan

pencampuran selesai kemudian

campuran tersebut didiamkan

(settling) selama ± 1 jam dalam air

panas. Setelah terjadi endapan

Jurnal Riset Industri Vol. VI No. 2, 2012, Hal. 117-127

Page 4: TEKNOLOGI PENGOLAHAN BIODIESEL DARI MINYAK GORENG …

120

BAB IV. HASIL PENELITIAN dibandingkan dua tahap. Hal in i menyebabkan bahan baku menghasilkan

Rendemen yang dihasilkan pada karakteristik yang baik, yaitu mempunyai penelitian ini tergolong tinggi (96-98)% nilai bilangan asam yang rendah.d ikarenakan o leh adanya proses

· Identifikasi Senyawa Biodiesel pengolahan bahan baku minyak jelantah Berdasarkan analisis GC-MS, biodiesel yang sesuai. Sumangat dan Hidayat (2008)

minyak jelantah mengandung 7 (tujuh) menyatakan bahwa proses transesterifikasi senyawa. Kandungan senyawa tersebut satu tahap menghasilkan persentase dapat dilihat pada Tabel 1.rendemen metil ester yang lebih baik

Gambar 1. Diagram Alir Percobaan

Teknologi Pengolahan Biodiesel ..… (Evy Setiawati)

Page 5: TEKNOLOGI PENGOLAHAN BIODIESEL DARI MINYAK GORENG …

121

Tabel 1. Kandungan Senyawa Biodiesel

Puncak Waktu Retensi % Senyawa Senyawa

1 17,070 0,56 Metil ester tridekanoat

2 19,368 39,93 Metil ester heksadekanoat(metil ester palmitat)

3 20,850 0,15 Olealdehid

4 21,163 51,29 Metil ester 9-octadecanoat(metil ester oleat)

5 21,326 4,58 Metil ester oktadekanoat(metil ester stearat)

6 22,925 3,31 Metil ester risinoleat(metil undekanoat)

7 23,137 0,18 Metil ester eikosanoat(metil arachidat)

Senyawa metil ester yang diperoleh risinoleat termasuk ester yang unik,

tersebut sesuai dengan kandungan asam memiliki gugus OH dan rantai rangkap,

lemak yang terdapat pada bahan dasar memiliki nilai lubrisitas yang paling tinggi

minyak goreng kelapa dan kelapa sawit diantara ester yang lain.

yang digunakan untuk sintesis biodiesel, · Pengujian Awal Kualitas Biodieselseperti asam oleat, asam palmitat, asam

Rata-rata Total Acid Number (TAN) dari stearat dan asam arachidat (Goering, et al., m a s i n g - m a s i n g p e r l a k u a n l a m a

1982 dalam Angin, A.P, 2010), asam transesterifikasi (A) dan ukuran filter (B)

risinoleat berasal dari minyak sawit. Ester ditampilkan pada Gambar 2.

Gambar 2. Total Acid Number pada Berbagai Perlakuan

Jurnal Riset Industri Vol. VI No. 2, 2012, Hal. 117-127

Page 6: TEKNOLOGI PENGOLAHAN BIODIESEL DARI MINYAK GORENG …

122

Perlakuan A, B dan interaksi kedua biodiesel (α = 0,05). Namun interaksi antara perlakuan tersebut berpengaruh nyata lama proses dan ukuran filter berpengaruh terhadap nilai TAN biodiesel (α = 0,05). Pada nyata terhadap nilai GT. KadarGT dalam G a m b a r 2 t e r l i h a t b a h w a h a s i l biodiesel mengalami penurunan dengan transesterifikasi minyak jelantah secara semakin lamanya waktu transerterifikasi umum memiliki bilangan asam yang rendah dan semakin kecilnya ukuran filter. Hasil ini dan memenuhi s tandar b iod iese l telah sesuai dengan penelitian Wahyuni berdasarkan SNI 04-7182-2006 (maksimal (2010) yang menyatakan bahwa penurunan 0,80 mg KOH/g). Perolehan bilangan asam nilai gliserol terikat menunjukkan bahwa yang rendah ini dikarenakan bahan baku jumlah mono-, di-, dan trigliserida dalam minyak jelantah yang digunakan sudah biodiesel semakin kecil. Semakin lama diolah cukup baik dengan kadar asam lemak waktu transesterifikasi menyebabkan bebas yang rendah (0,139-0,433%). trigliserida minyak semakin banyak yang

Rata-rata Gliserol Total (GT) dari terkonversi menjadi metil ester. Hal ini masing-masing perlakuan A dan B disebabkan oleh jumlah trigliserida dalam ditampilkan pada Gambar 3. contoh yang berkurang dan bereaksi

dengan metanol membentuk asam lemak Pada Gambar 3 terlihat bahwa biodiesel metil ester. memiliki kadar gliserol total yang rendah dan Rata-rata Gliserol Bebas (GB) dari memenuhi standar SNI 04-7182-2006 masing-masing perlakuan A dan B (maksimal 0,24%-massa). Perlakuan A dan ditampilkan pada Gambar 4.B tidak berpengaruh nyata terhadap nilai GT

Gambar 3. Gliserol Total pada Berbagai Perlakuan

Gambar 4. Gliserol Bebas pada Berbagai Perlakuan

Teknologi Pengolahan Biodiesel ..… (Evy Setiawati)

Page 7: TEKNOLOGI PENGOLAHAN BIODIESEL DARI MINYAK GORENG …

123

Pada Gambar 4 terlihat bahwa secara 0umumbiodiesel mempunyai kadar gliserol a. Massa jenis pada 40 C

bebas yang tinggi dan tidak memenuhi SNI Massa jenis biodiesel yang 304-7182-2006 (maksimal 0,02%-massa). dihasilkan sebesar 852 kg/m (max 850-

Tingginya kadar gliserol bebas ini 3890 kg/m ). Nilai ini merupakan

disebabkan adanya proses pencucian dan indikator banyaknya zat-zat pengotor, konversi minyak nabati yang kurang seperti sabun dan gliserol hasil reaksi s e m p u r n a s e l a m a p r o s e s penyabunan, asam-asam lemak yang transesterifikasi.Gliserol bebas yang

terdapat di dalam biodiesel adalah sisa-sisa tidak terkonversi menjadi metil ester pencucian pada tahap pemurnian atau hasil (biodiesel), air, sodium hidroksida sisa, samping hidrolisis ester karena terdapat air. ataupun sisa metanol yang terdapat Hanya biodiesel dengan perlakuan a2b3 dalam biodiesel. Jika massa jenis dan a3b3 yang memenuhi persyaratan.

biodiesel melebihi ketentuan sebaiknya Rata-rata Kadar Ester dari masing-

t idak d igunakan karena akan masing perlakuan A dan B ditampilkanpada

meningkatkan keausan mesin dan Gambar 5.

menyebabkan kerusakan mesin.Pada Gambar 5 terlihat bahwa 0

b. Viskositas kinematik pada 40 Csecara umum biodiesel mempunyai kadar

V i skos i t as k inemat i k pada ester yang memenuhi SNI 04-7182-2006 0

40 Cbiodiesel yang dihasilkan sebesar (minimal 96,5%). Kadar ester menunjukkan 2 2

3,5796 mm /s (max 2,3–6,0 mm /s). besarnya perubahan reaktan menjadi

Biodiesel ini didominasi oleh metil oleat kompleks teraktifkan. Peningkatan kadar

sehingga berkontribusi terhadap ester terjadi karena semakin lamanya reaksi

rendahnya viskositas yang dihasilkan, sehingga tumbukan antar molekul reaktan

selain itu karena tingkat efektivitas semakin sering terjadi.

proses reaksi yang tinggi. Jika bahan

bakar terlalu kental, maka dapat · Kualitas Biodiesel Sesuai SNI menyulitkan aliran, pemompaan, dan 04-7182-2006penyalaan. Jika bahan bakar terlalu Sebagian besar hasil uji biodiesel encer, maka menyulitkan penyebaran perlakuan a2b3 telah memenuhi

persyaratan SNI 04-7182-2006, yaitu bahan bakar sehingga sulit terbakar perlakuan mikrofiltrasi ukuran 16 µm dan akan menyebabkan kebocoran dan lama transesterifikasi sebesar 60 dalam pipa injeksi. menit.

Gambar 5. Kadar Ester pada Berbagai Perlakuan

Jurnal Riset Industri Vol. VI No. 2, 2012, Hal. 117-127

Page 8: TEKNOLOGI PENGOLAHAN BIODIESEL DARI MINYAK GORENG …

124

c. Angka setana berwarna orange terang, mengkilap,

A n g k a s e t a n a m e r u p a k a n dan hampir sama baru.

kemampuan bahan bakar untuk g. Residu karbon

menyala sendiri. Angka setanabiodiesel Residu karbon biodiesel yang

yang dihasilkan sebesar 67,2 (max 51). dihasilkan sebesar 0,01%, nilai ini telah

Pada proses transesterifikasi selama 60 sesuai dengan syarat mutu biodiesel

menit, dihasilkan angka setana yang SNI-04-7182-2006 (max 0,05%). Hal ini

tinggi. Minyak kelapa dan sawit menandakan bahwa biodiesel tersebut

mengandung asam lemak jenuh yang tidak mengandung sisa karbon di atas

tinggi sehingga dapat diperkirakan standar.Residu karbon bahan bakar

memiliki angka setana yang lebih tinggi. yang tinggi menyebabkan silinder cepat

Metil ester asam lemak tak jenuh (r>0) t e r a b r a s i , s e l a i n i t u a k a n

memiliki bilangan setana yang lebih mengakibatkan terbentuknya deposit

kecil dibanding metil ester asam lemak karbon dan zat yang kental pada piston

jenuh (r = 0). Meningkatnya jumlah dan silinder.

ikatan rangkap (tak jenuh) suatu metil h. Air dan sedimen

ester asam lemak akan menyebabkan Kadar air dalam minyak merupakan

penurunan bilangan setana. salah satu tolak ukur mutu minyak.

d. Titik nyala Kadar air dan sedimen biodiesel minyak

Titik nyala biodiesel yang dihasilkan jelantah yabg dihasilkan di bawah 0sebesar 175 C. Nilai telah sesuai 0,05%. Rendahnya kadar air dan

dengan syarat mutu biodiesel (min s e d i m e n d a p a t m e m p e r k e c i l 0100 C) sehingga biodiesel berada kemungkinan ter jadinya reaksi

dalam batas aman terhadap bahaya hidrolisis yang dapat menyebabkan

kebakaran se lama penyimpan, kenaikan kadar asam lemak bebas.

penanganan dan transportasi.Titik Kandungan air dalam bahan bakar juga

nyala berhubungan dengan keamanan dapat menyebabkan turunnya panas

dan keselamatan, terutama dalam pembakaran, berbusa dan bersifat

h a n d l i n g a n d s t o r a g e . T i t i k korosif jika bereaksi dengan sulfur

nyalamengindikasikan tinggi rendahnya karena akan membentuk asam. Apabila

volatilitas dan kemampuan untuk b iodiesel mengandung banyak

terbakar dari suatu bahan bakar. sedimen maka sangat mempengaruhi

e. Titik kabut kelancaran distribusi bahan bakar pada

Titik kabut biodiesel yang dihasilkan r u a n g p e m b a k a r a n s e h i n g g a 0 0sebesar 11 C (min 18 C). Titik kabut mempengaruhi akselerasi kerja mesin

suatu bahan bakar yang sudah diesel. Kandungan sedimen yang

terdestilasi adalah temperatur dimana terlampau tinggi dapat menyumbat dan

bahan bakar menjadi berkabut karena merusak mesin.

kehadiran dari kristal-kristal lilin. i. Temperatur destilasi 90% vol

f. Korosi lempeng tembaga Temperatur destilasi 90% vol

M e t o d e k o r o s i l e m p e n g biodiesel yang dihasilkan sebesar 0tembagadigunakan untuk memprediksi 365,2 C. Nilai ini telah melampaui

derajat korosifitas relatif lempeng syarat mutu SNI-04-7182-2006, yaitu 0

tembaga yang diujikan pada biodiesel. sebesar 360 C, namun dinilai masih

Hasil pemeriksaan biodiesel diperoleh memenuhi persyaratan biosolar (max 0

penggolongan 1a, dimana tidak 370 C) sehingga aman digunakan

ditemukan berkas korosifitas pada sebagai bahan bakar.

lempeng tembaga dengan penampakan

Teknologi Pengolahan Biodiesel ..… (Evy Setiawati)

Page 9: TEKNOLOGI PENGOLAHAN BIODIESEL DARI MINYAK GORENG …

125

j. Abu tersulfatkan n. Gliserol bebas dan gliserol total

Kadar abu tersulfatkan biodiesel K a d a r g l i s e r o l m e r u p a k a n

telah memenuhi persyaratan mutu, yaitu p a r a m e t e r u t a m a k u a l i t a s

0,02 %. Kadar abu tersulfatkan biodiesel.Kadar gliserol bebas pada

menunjukkan kontaminan materi dan zat penelitian ini sebesar 0,01168% (max

organik seperti residu katalis dan sabun 0,02%). Gliserol bebas merupakan hasil

yang teroks idasi da lam proses hidrolisis mono-, di-, dan trigliserida

pembakaran sehingga membentuk selama penyimpanan dan dipengaruhi

deposit pada mesin. oleh proses produksi. Sedangkan kadar

k. Belerang gliserol total hasil penelitian ini sebanyak

Kandungan belerang dalam bahan 0,23381 (max 0,24%). Adanya senyawa

bakar diesel sangat tergantung pada asal gliserida dalam bentuk gliserol bebas

bahan baku yang akan diolah. Kadar dan gliserol total dalam biodiesel

belerang biodiesel ini sangat kecil, di disebabkan konversi minyak nabati yang

bawah 0,0017% (max 100%), hal ini kurang sempurna selama proses

menandakan bahwa bahan baku yang transesterifikasi atau adanya reaksi balik

digunakan berkualitas tinggi karena tidak antara gliserin dan metil ester.

mengandung belerang. Keberadaan o. Kadar ester alkil

belerang tidak diharapkan karena Kadar ester alkil pada biodiesel

sifatnya merusak yaitu apabila oksida dengan lama proses tranesterifikasi

belerang kontak dengan air merupakan selama 60 menit ini sebesar 96,5%. Nilai

bahan yang korosif terhadap logam di ini didukung oleh hasil penelitian Hikmah

ruang bakar. Hal lain yang lebih penting dan Zuliyana (2010) yang menyatakan

adalah timbulnya polusi bagi lingkungan bahwa kesetimbangan reaksi sudah

h i d u p y a n g m e r u p a k a n h a s i l tercapai dalam waktu kurang lebih 60

pembakaran menit, sehingga dalam waktu yang lebih

l. Fosfor lama dari 60 menit t idak akan

Fosfor dalam biodiesel dibatasi m e n g u n t u n g k a n k a r e n a t i d a k

maksimal 10 ppm, karena kandungan memperbesar hasil/kadar ester dan

fosfor yang tinggi dapat merusak catalytic reaksi bersifat reversible (bolak- balik).

converters. Kadar fosfor biodiesel yang p. Angka iodium

dihasilkan dibawah baku mutu, yaitu 6 Angka iodium menunjukkan

ppm, sehingga tidak menimbulkan kerak banyaknya ikatan rangkap dua di dalam

di kamar pembakaran mesin diesel dan asam lemak penyusun biodiesel. Angka

tidak meningkatkan jumlah emisi iodium biodiesel penelitian ini sebesar

partikulat dalam emisi gas buang. 106,15%. Biodiesel dengan kandungan

m. Angka asam angaka iodium yang tinggi (>115%) akan

Angka asam adalah jumlah mengakibatkan kecenderungan untuk

milligram KOH yang diperlukan untuk terpolimerisasi dan pembentukan

menetralkan asam lemak bebas yang deposit di lubang saluran injector noozle

terdapat dalam satu gram minyak atau dan cincin piston pada saat mulai

lemak.Angka asam dari biodiesel yang pembakaran.

dihasilkan sebesar 0,12489 mg-KOH q. Uji Helphen

(max 0,8 mg-KOH/g). Rendahnya asam Biodiesel pada penelitian ini tidak

lemak yang dihasilkan menandakan m e n g a n d u n g a s a m l e m a k

bahwa kandungan asam lemak bebas s ik lopropeno id seh ingga aman

pada bahan baku minyak jelantah telah digunakan untuk mesin diesel (uji

menurun. Helphen = -).

.

Jurnal Riset Industri Vol. VI No. 2, 2012, Hal. 117-127

Page 10: TEKNOLOGI PENGOLAHAN BIODIESEL DARI MINYAK GORENG …

126

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN Pemilihan Bahan Baku Biodiesel di DKI Jakarta, Universitas Mercu Buana, Jakarta· Kesimpulan

Chhetri, A.B., Watts, K.W., Islam, M.R., Dari hasil dan pembahasan maka dapat 2008, Waste Cooking Oil as an diambil kesimpulan sebagai berikut:Alternate Feedstock for Biodiesel 1. Teknologi mikrof i l t rasi dapat Production, Energies, ISSN 1996-1073digunakan untuk meningkatkan

Zhang, Y., Dub_e, M.A., McLean, D.D., kualitas bahan baku minyak jelantah,

Kates, M., 2003, Biodiesel Production berupa penurunan kadar asam from Waste Cooking Oil: 1. Process lemak bebas sebesar 13%-72%. Design and Technological Assessment,

2. Kondisi optimum biodiesel minyak Bioresource Technology 89 (2003):1-jelantah dicapai pada saat perlakuan 16, Elsevier

Hambali, E., Mujdalipah, S., Tambunan filtrasi ukuran 16 µm dan lama A.H., Pattiwiri A.W., Hendroko, R., proses tansesterifikasi 60 menit 2008, Teknologi Bioenergi, Agromedia (a2b3).Pustaka, Jakarta

3. Struktur senyawa yang dihasilkan Solikhah, M.D., Paryanto, I., Barus, B.R.,

dari biodiesel minyak jelantah adalah 2009, Efek Kualitas Minyak Jelantah metil ester oleat, metil ester palmitat, terhadap Harga Proses Produksi dan metil ester stearat, metil ester Kualitas Biodiesel, Seminar Nasional risinoleat, metil ester tridekanoat, Teknik Kimia Indonesia-SNTKI,

Bandungdan metil ester arachidat. Dan Jayuranon, P, and Wongsapai, W, 2008, kandungan terbesarnya adalah metil

Biodiesel Technology and Management ester oleat dengan kandungan From Used Cooking Oil in Thailand

senyawa 51,29%.Rural Areas, Thailand

4. Karakteristik sifat fisik biodiesel Suirta, I.W., 2009, Preparasi Biodiesel dari secara umum telah memenuhi Minyak Jelantah Kelapa Sawit, Jurnal standar SNI-04-7182-2006, kecuali Kimia, Universitas Udayanatemperatur destilasi 90% vol Wang, Y., Ou., S., Liu., P., Zhang, Z., 2007,

Preparation of Biodiesel from Waste biodiesel yang dihasilkan telah Cooking Oil via Two-Step Catalyzed melampaui syarat mutu SNI-04-Process, Energy Conversion & 7182-2006, namun dinilai masih Management, Elsevier

memenuhi persyaratan biosolar.http://aesigit.multiply.com/journal/item/1

diakses tanggal 19 Agustus 2011· SaranBuchori, L., 2009, Pembuatan Biodiesel dari Untuk menindaklanjuti hasil penelitian,

Minyak Goreng Bekas dengan Proses diperlukan komitmen/dorongan pemerintah Catalytic Cracking, Seminar Nasional untuk mengumpulkan minyak goreng bekas Teknik Kimia Indonesia-SNTKI, baik dari sisi industri makanan maupun Bandungrumah tangga dan menggalakkan program

Saifuddin, N., Raziah. A.Z., Farah, H.N., penggunaan bahan bakar biodiesel.2009, Production of Biodiesel from High Value Cooking Oil Using an Optomized Lipase Enzyme/Acid - Catalyzed Hybrid DAFTAR PUSTAKAProcess, E-Journal of Chemistry

Gerpen, J.V., 2005, Biodiesel Processing Darmanto, S., Ireng, S.A., 2006, Analisa and Production, Fuel Processing Biodiesel Minyak Kelapa sebagai Bahan Technology, ElsevierBakar Alternatif Minyak Diesel, Traksi

4(2):64Ruhyat, N., Firdaus, A., 2006, Analisis

Teknologi Pengolahan Biodiesel ..… (Evy Setiawati)

Page 11: TEKNOLOGI PENGOLAHAN BIODIESEL DARI MINYAK GORENG …

127

Nasir, M., Wuryaningsih, Anah, L., Astrini, N., Hilyati, 2002, Proses Pemurnian Minyak Makan (Edible Oil): 1. Pengaruh Tekanan dan Temperatur Proses Mikrofiltrasi Minyak Kelapa terhadap Kualitas Minyak Kelapa, Prosiding Seminar Tantangan Penelitian Kimia

Sumangat D., dan Hidayat, T., 2008, Karakterisasi Metil Ester Minyak Jarak Pagar Hasil Proses Transesterifikasi Sa tu dan Dua Tahap , Ju rna l Pascapanen 5(2)

Angin, A.P., 2010, Biodiesel Alternatif Pengganti Bahan Bakar Minyak Bumi, Universitas Darma Agung, Medan

Wahyuni, A. 2010, Karakterisasi Mutu Biodiesel dari Minyak Kelapa Sawit Berdasarkan Perlakuan Tingkat Suhu yang Berbeda menggunakan Reaktor Sirkulasi, IPB, Bogor

Hikmah, M.N., Zuliyana, 2010, Pembuatan Metil Ester (Biodiesel) dari Minyak Dedak dan Metanol dengan Proses Esterifikasi dan Transesterifikasi, Universitas Diponegoro, Semarang

Jurnal Riset Industri Vol. VI No. 2, 2012, Hal. 117-127