Analisis Fundamental Atribut Sistem Penilaian dan Prediksi Kualitas Biodiesel

81 Persentase kandungan asam lemak penyusun Standar SNI, standar di industri, dan akusisi pakar Pra-Analisis Bahan Baku Penilaian kualitas pengemasan dan penyimpanan Penilaian Aspek Fundamental Suhu dan lama proses transesterifikasi Sistem Penilaian Kualitas Biodisel SINKUAL-BIODIESEL Prediksi Aspek Teknis Penilaian kualitas bahan baku dan kualitas proses Suhu dan lama proses separasi pemisahan Volume air dan lama proses pencucian Kandungan asam lemak bebas ALB Karakteristik bahan baku Proses Transesterifikasi Proses Separasi Proses Pencucian Suhu penyimpanan Lama penyimpanan Titik-titik kritis pada proses Bahan wadah Keamanan kontainer Kebersihan Kekuatan Tembus cahaya Kedap udara 4. Akuisisi Pengetahuan Pakar Terdiri atas Pakar yang mewakili pihak akademisi, praktisi dan birokrasi. Bagan atribut sistem penilaian kualitas biodiesel selama proses pengolahan, meliputi aspek fundamental dan aspek teknis yang akan dibangun dapat dilihat pada Gambar 5.19 berikut ini. Gambar 5.19. Atribut Sistem Penilaian SINKUAL-BIODIESEL

5.3.1 Analisis Fundamental

Analisis fundemental adalah analisis yang dilakukan pada bahan baku biodiesel berupa minyak nabati, titik-titik proses, hingga proses akhir produksi yakni proses pengemasan dan penyimpanan biodiesel. Kemudian sistem pemeliharaan sebagai sistem penunjang. 82 Penilaian kualitas biodiesel selama proses pengolahan hingga menghasilkan produk jadi berdasarkan aspek fundamental dibagi dalam empat proses, yaitu : 1. Proses penilaian Pra-Analisis Pada tahap ini, minyak nabati yang akan diolah ditentukan dahulu berasal dari jenis minyak nabati apakah yang akan digunakan. Selanjutnya dilakukan pengukuran kandungan asam lemak bebas yang terdapat dalam minyak tersebut. Jika kandungan asam lemak bebas tinggi di atas 1 persen. Maka akan dianjurkan melakukan beberapa treatment agar proses reaksi biodiesel bisa berjalan lebih efisien dan konversi minyak menjadi metil ester biodiesel berjalan sempurna. 2. Proses penilaian bahan baku Mutu bahan baku merupakan faktor utama dalam menghasilkan produksi yang berkualitas, meskipun pembuatan biodiesel dapat bersumber dari minyak nabati apapun. Tetapi penilaian bahan baku sangat tergantung dari komposisi atau jenis asam lemak bahan baku dan kandungan asam lemak bebas yang terkandung didalamnya. Seperti minyak jarak, minyak sawit atau minyak kelapa dan lain-lainnya. Proses ekstraksi dalam memperoleh minyak juga akan menentukan sifat fisik dan kimia yang khas dari bahan baku dan kandungan asam lemaknya yang nantinya berpengaruh pada bilangan asam dan viskositas biodiesel yang akan dihasilkan. Sebelum diolah sebaiknya bahan baku dilakukan proses pemurnian agar ketika proses reaksi berlangsung lebih efisien. Tujuan utama proses pemurnian adalah untuk menghilangkan senyawa pengotor yang terkandung dalam bahan, seperti menghilangkan rasa dan bau yang tidak enak, mencegah timbulnya warna yang tidak menarik, serta memperpanjang masa simpan miyak sebelum digunakan. Pada Proses pembuatan biodiesel dari minyak jarak pagar, minyak perlu dimurnikan terlebih dahulu untuk menghilangkan senyawa pengotor yang masih terkadung dalam minyak jarak kasar karena dapat menyebabkan rendahnya kualitas biodiesel yang dihasilkan. 83 Senyawa pengotor yang terkandung di dalam minyak adalah Gum getahlender yang terdiri dari fosfasida, protein, residu, karbohidrat, air dan resin, asam lemak bebas, dan senyawa pengotor lainnya. Sebagai contoh gum pada minyak jarak dapat meningkatkan viskositas biodiesel, sedangkan asam lemak bebas dapat menyebabkan korosif dan kerak pada injector mesin diesel. Pemisahan gum merupakan salah satu proses pemurnian namun tidak dapat mengurangi jumlah asam lemak bebas dalam minyak. Oleh karena itu sebaiknya untuk menurunkan jumlah asam lemak bebas dilakukan dua tahap proses yaitu esterifikasi dan transesterifikasi. Berikut ini beberapa atribut karakteristik bahan baku untuk pembuatan biodiesel, yaitu : ƒ Viskositas Nilai viskositas minyak jarak cukup tinggi, diatas 80. Menurut Pupung, 1986 jika nilai viskositasnya lebih dari 80, minyak tergolong high viscosity index. Nilai viskositas berhubungan dengan kekentalan minyak. ƒ Bilangan asam Bilangan asam adalah ukuran dari jumlah asam lemak bebas yang terkandung di dalam minyaklemak. Tingginya bilangan asam menjadi parameter yang menunjukkan tingginya kandungan asam lemak bebas yang terdapat dalam minyak. ƒ Bilangan iod Bilangan iod pada minyak jarak cukup tinggi namun masih dibawah 100, digolongkan dalam jenis minyak yang tidak mengering. Jenis minyak yang tidak mengering mempunyai nilai bilangan iod kurang dari 100 Ketaren, 1986. Bilangan iod minyak jarak yang cukup tinggi menunjukkan mudah tengik asam. ƒ Bilangan penyabunan Bilangan penyabunan berhubungan dengan kemurnian bahan. Bilangan penyabunan yang cukup tinggi menunjukkan diperlukannya metanol cukup besar untuk mengonversikan minyak menjadi metil ester biodiesel. 84 Bahan baku yang digunakan untuk menghasilkan biodiesel yang berkualitas harus memenuhi syarat mutu, dalam hal ini syarat mutu yang digunakan berdasarkan karateristik mutu yang dikeluarkan oleh Standar Nasional Indonesia SNI, perbandingan beberapa pendapat para pakar dan institusi mengenai batasan-batasan penilaian kualitas bahan baku dapat dilihat pada Lampiran 25. 2. Proses penilaian kualitas proses ƒ Karakteristik mutu biodiesel Menurut Lele 2005 transesterifikasi hanya bekerja secara baik terhadap minyak dengan asam lemak bebas rendah, minyak yang mengandung FFA melebihi 1 maka akan membentuk formasi emulsi sabun yang akan menyulitkan pada proses pemisahan biodiesel yang dihasilkan. Rendemen transesterifikasi dapat ditingkatkan dari 25 menjadi 96 dengan menurunkan kadar asam lemak dan air masing-masing bertutut-turut 10 menjadi 0,23 dan 0,2 menjadi 0,02 Lele et.al..2002. Kandungan asam lemak dan air yang masing-masing lebih dari 0,5 dan 0,3 dapat menurunkan rendemen transesterifikasi minyak Freedman et.al..1984. Menurut Tyson 2005, minyak yang mengandung asam lemak bebas 10 akan kehilangan rendemen biodiesel sebesar 30 apabila diproses menjadi biodiesel dengan cara transesterifikasi. ƒ Proses transesterifikasi Esterifikasi merupakan reaksi antara lemak dengan alkohol menghasilkan ester, sedangkan transesterifikasi adalah reaksi ester untuk menghasilkan ester baru yang mengalami perubahan posisi asam lemak. Sontag, 1982. Transesterifikasi lebih disukai untuk produksi biodiesel karena lebih ekonomis dan efisien. Ambarita, 2002. Apabila diketahui bahwa bahan baku mempunyai asam lemak bebas yang tinggi maka sebaiknya bahan baku dilakukan tahapan esterifikasi yang bertujuan untuk menurunkan bilangan asam menjadi lebih rendah. Selanjutnya masuk ketahap kedua yaitu proses transesterifikasi, dimana 85 bertujuan untuk menurunkan viskositas. Variabel penentu tahapan-tahapan tersebut adalah : suhu, konsentrasi metanol dan waktu. ƒ Proses Separasi Separasi merupakan proses pemisahan. Pada penelitian ini menggunakan metode pengendapan, proses berlangsung selama sekitar 4-8 jam hingga terbentuk 2 fase terpisah, yaitu biodiesel dan trigliserida di lapisan atas dan metanol dan gliserol dilapisan bawah. Selanjutnya lapisan dibagian atas dialirkan ke tangki reaktor untuk proses berikutnya. Proses pemisahan ini dilakukan pada tekanan 1 atm dan temperatur 60 o C ƒ Proses Pencucian Pada penelitian ini penelitian menggunakan metode pengadukan, metode juga diterapkan di pabrik biodiesel skala menengah seperti pada industri biodiesel di PT. Energi Alternatif Indonesia EAI tempat pengambilan data pada penelitian ini. Pencucian dilakukan dengan tujuan melarutkan sabun dan metanol yang tersisa dari reaksi serta bahan pengotor agar dipisahkan dari biodiesel yang terbentuk. Menurut Prinhandana 2006, proses pencucian berlangsung pada kondisi 1 atm dengan temperatur air 40 o C. Pencucian dengan sistem ini dapat dilakukan beberapa kali dengan indikator air cucian telah agak bening warna putih susu. Perbandingan beberapa pendapat para pakar dan institusi mengenai batasan-batasan penilaian kualitas bahan baku dapat dilihat pada Lampiran 25. 3. Proses penilaian proses pengemasan dan penyimpanan Penyimpanan dan penanganan biodiesel lebih mudah dibandingkan diesel. Untuk penyimpanan biodiesel diisyaratkan kontainer dengan tingkat keamanan tertentu special safety containers. Hal ini dikarenakan biodiesel memiliki titik nyala flash point yang lebih tinggi dibandingkan diesel sehingga tidak mudah terbakar titik nyala biodiesel sekitar 160 o C dan titik nyala diesel sekitar 170 o C. 86 Masa simpan biodiesel yang baik sekitar 3-6 bulan dan dapat diperpanjang dengan menambahkan aditif penstabil berupa antioksidan seperti tokoferol, betakaroten, dan BHT. Biodiesel harus disimpan di dalam wadah yang tertutup rapat dan tidak tembus cahaya sehingga interaksi dengan udara dan sinar matahari sangat kecil. Suhu penyimpanan biodiesel harus lebih tinggi dari titik kabut cloud point biodiesel titik kabut Indonesia adalah maksimum 18 o C. Batasan atribut dari beberapa pendapat para pakar dan institusi mengenai batasan-batasan penilaian kualitas bahan baku dapat dilihat pada Lampiran 25.

5.3.2 Analisis Teknis