BIODIESEL Kajian Pemanfaatan Biji Kopi (Arabika) Sebagai Bahan Baku Pembuatan Metil Ester

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 BIODIESEL

Biodiesel didefinisikan sebagai metiletil ester yang diproduksi dari minyak tumbuhan atau hewan dan memenuhi kualitas untuk digunakan sebagai bahan bakar di dalam mesin diesel. Biodiesel tergolong bahan bakar yang dapat diperbaharui karena diproduksi dari hasil pertanian, antara lain jarak pagar, kelapa, sawit, kedelai, jagung, rape seed , kapas, kacang tanah dan lain sebagainya. Selain itu biodiesel juga bisa dihasilkan dari lemak hewan dan minyak ikan. Penggunaan biodiesel cukup sederhana, dapat terurai biodegradable , tidak beracun, pada dasarnya bebas kandungan belerang sulfur dan memiliki kandungan energi yang hampir sama dengan kandungan energi petroleum diesel [24]. Biodiesel dapat diperoleh melalui reaksi transesterifikasi trigliserida dan atau reaksi esterifikasi asam lemak bebas tergantung dari kualitas minyak nabati yang digunakan sebagai bahan baku [8]. Bila bahan baku yang digunakan adalah minyak mentah yang mengandung kadar asam lemak bebas free fatty acid tinggi, yakni lebih besar dari 2, maka perlu dilakukan proses praesterifikasi untuk menurunkan kadar asam lemak bebas hingga sekitar 2, sehingga biodiesel dihasilkan melalui 2 tahap proses, yaitu: a. 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 metanol dengan nisbah molar antara alkohol dan bahan baku minyak sebesar 6:1 terbukti memberikan hasil konversi yang baik. b. Esterifikasi alkalin Selanjutnya dilakukan proses transesterifikasi terhadap produk tahap pertama diatas menggunakan katalis alkalin. Sodium hidroksida 0,5 wt dan alkohol umumnya metanol dengan nisbah molar antara alkohol dan produk tahap pertama sebesar 9:1 digunakan dalam proses transesterifikasi ini. Universitas Sumatera Utara Jika minyak berkadar FFA tinggi langsung ditransesterifikasi dengan katalis basa maka FFA akan bereaksi dengan katalis membentuk sabun. Terbentuknya sabun dalam jumlah yang cukup besar dapat menghambat pemisahan gliserol dari metil ester dan berakibat terbentuknya emulsi selama proses pencucian. Jadi esterifikasi digunakan sebagai proses pendahuluan untuk mengkonversikan FFA menjadi metil ester sehingga mengurangi kadar FFA dalam minyak nabati dan selanjutnya ditransesterifikasi dengan katalis basa untuk mengkonversikan trigliserida menjadi metil ester [8]. Bila bahan baku minyak yang digunakan memiliki kadar air dan asam lemak bebas rendah, maka proses esterifikasi dengan katalis alkalin bisa langsung dilakukan terhadap minyak tersebut. Kedua proses esterifikasi di atas dilakukan pada temperatur 40-60 C. Esterifikasi dilakukan di dalam wadah berpengaduk magnetik dengan kecepatan konstan umumnya pada 600 rpm. 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. Air pencuci ini juga akan terpisahkan dari metil ester dan menempati bagian bawah reaktor karena memiliki densitas yang lebih tinggi dibandingkan metil ester. Metil ester yang telah dimurnikan ini selanjutnya bisa digunakan sebagai bahan bakar mesin diesel [24]. Biodiesel yang telah diproduksi juga harus diketahui standarisasinya. Tabel 2.1 berikut memperlihatkan standar mutu biodiesel di Indonesia. Tabel 2.1. Standarisasi Mutu Biodisel Indonesia RSNI EB 020551 [5] No. Parameter Satuan Batas Nilai Metode Uji Metode Setara 1. Berat jenis pada 40 C kgm 3 850-890 ASTM D 1298 ISO 3675 2. Viskositas pada 40 C CSt 2,3 – 6 ASTM D 445 ISO 3104 Tabel 2.1. Standarisasi Mutu Biodisel Indonesia RSNI EB 020551 Lanjutan No. Parameter Satuan Batas Nilai Metode Uji Metode Universitas Sumatera Utara Setara 3. Angka Setana - Min 51 ATM D 613 ISO 5165 4. Titik Nyala C Min 100 ASTM D 93 ISO 2710 5. Titik Kabut C Maks 18 ASTM D 2500 - 6. Korosi Bilah Tembaga - Maks 51 ASTM D 130 ISO 2160 7. Residu Karbon a. dalam contoh asli b. ampas 10 destilasi b Maks 0,05 Maks 0,05 Maks 0,05 ASTM D 4530 ISO 10370 8. Air dan Sedimen vol Maks 0,05 ASTM D 2790 9. Temperatur Destilasi C Maks 360 ASTM D 1160 - 10. Abu Tersulfatkan b Maks 0,02 ASTM D 874 ISO 3987 11. Belerang ppm b mgkg Maks 100 ASTM D 5453 prEN ISO 20884 12. Fosfor ppm b mgkg Maks 10 AOCS Ca 12- 55 FBI-A05-03 13. Angka Asam mg KOHg Maks 0,8 AOCS Cd 3- 36 FBI-A01-03 14. Gliserol Bebas b Maks 0,02 AOCSCa 14 - 56 FBI-A02-03 15. Gliserol Total b Maks 0,24 AOCS Ca 14- 56 FBI-A02-03 16. Kadar Ester Alkil b Min 96,5 Dihitung FBI-A03-03 17. Angka Iodium b GI 2 10 0g Min 115 AOCS Cd 1- 25 FBI-A04-03 18. Uji Halphen - Negatif AOCS Cd 1- 25 FBI-A06-03

2.2 BIJI KOPI