Penelitian Pendahuluan Pembuatan Biodiesel Berbagai Minyak Nabati
50
VI. HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Penelitian Pendahuluan 1. Pembuatan Biodiesel Berbagai Minyak Nabati
Minyak Jarak pagar merupakan sumber minyak nabati yang prospektif untuk dikembangkan sebagai bahan baku biodiesel. Namun sebagai
alternatif pensubstitusi bahan bakar diesel, biodiesel Jarak pagar masih memiliki kelemahan diantaranya masih rendahnya ketahanan biodiesel pada
suhu rendah dan juga tingginya nilai viskositas sehingga akan menghambat aliran biodiesel dalam ruang pembakaran.
Pada tahap awal dalam penelitian ini, dilakukan pencampuran biodiesel Jarak pagar dengan biodiesel dari berbagai sumber minyak nabati
lainnya, sehingga diharapkan mampu memperbaiki sifat biodiesel Jarak pagar pada suhu rendah. Setiap biodiesel memiliki karakteristik yang
berbeda-beda, hal ini didasarkan pada perbedaan komposisi asam lemak yang menyusun biodiesel. Adanya pencampuran biodiesel Jarak pagar
dengan biodiesel nabati lainnya tentunya akan membentuk komposisi asam lemak yang berbeda sehingga diperoleh karakteristik biodiesel Jarak pagar
yang lebih baik. Minyak Jarak pagar diperoleh dari hasil pengepresan biji Jarak pagar
menggunakan alat screw press. Umumnya minyak ini memiliki nilai asam lemak bebas FFA, Free Fatty Acid yang cukup besar. Asam lemak bebas
adalah asam lemak yang terpisahkan dari trigliserida, digliserida, monogliserida, dan gliserin bebas. Kadar asam lemak bebas dinyatakan
dalam angka asam yang merupakan jumlah miligram HCl atau KOH yang dibutuhkan untuk menetralkan satu gram minyak Schumacher et al., 2004.
Berdasarkan penghitungan angka asam dapat diketahui kadar asam lemak bebas pada masing-masing minyak nabati seperti yang ditunjukkan pada
Tabel 14.
51 Tabel 14. Kadar asam lemak bebas masing-masing minyak nabati
No. Minyak nabati
Asam lemak bebas -bb
1. Minyak Jarak Pagar
5,18 ± 1,0 × 10
-2
2. Minyak Kedelai
0,27 ± 2,0 × 10
-2
3. Minyak Biji Rapa
0,35 ± 2,0 × 10
-2
4. Minyak Kelapa Sawit Kasar CPO
5,65 ± 3,0 × 10
-2
5. Minyak Kelapa
0,20 ± 1,5 × 10
-2
Menurut Schumacher et al., 2004, angka asam menggambarkan tingkat keasaman atau kebasaan minyak. Nilai angka asam yang tinggi dapat
mengindikasikan telah terjadinya hidrolisis atau oksidasi pada minyak tersebut. Tingginya kadar asam lemak bebas pada minyak Jarak pagar dan
minyak Kelapa sawit kasar CPO dikarenakan oleh minyak-minyak tersebut merupakan minyak kasar yang belum mengalami tahapan
degumming dan neutralisasi, sementara minyak Kelapa, minyak Biji Rapa, dan minyak Kedelai merupakan minyak komersial yang sudah mengalami
tahapan pemurnian. Tingginya kadar asam lemak bebas pada minyak dapat disebabkan oleh penyimpanan yang kurang baik sehingga masih terdapat
kandungan air ataupun adanya aktivitas enzim lipase yang mampu menghidrolisis trigliserida menjadi asam lemak bebas. Biodiesel hasil
proses trans-esterifikasi dari masing-masing minyak nabati ditunjukkan oleh Gambar 9.
Minyak hasil proses trans-esterifikasi diperiksa kembali kadar asam lemak bebas yang masih tersisa. Biodiesel dengan kadar asam lemak bebas
yang tinggi akan mengakibatkan terbentuknya suasana asam yang menyebabkan korosi pada peralatan injeksi bahan bakar, penyumbatan filter
dan pembentukan sedimen pada injektor Mittelbach dan Remschmidt, 2004.
Bilangan asam merupakan parameter uji untuk mengetahui kadar asam bebas yang terkandung dalam biodiesel yang meliputi asam lemak
bebas dan sisa asam mineral. Asam lemak bebas berasal dari proses
52 esterifikasi yang tidak sempurna, sedangkan asam mineral berasal dari sisa
katalis yang digunakan pada saat proses konversi minyak nabati menjadi biodiesel. Bilangan asam juga merupakan salah satu parameter keberhasilan
pembentukan metil ester biodiesel. Nilai bilangan asam pada masing- masing biodiesel ditunjukkan oleh Tabel 15.
JARAK PAGAR
KELAPA BIJI
RAPA CPO
KEDELAI JARAK
PAGAR KELAPA
BIJI RAPA
CPO KEDELAI
Gambar 9. Biodiesel dari masing-masing minyak nabati.
Tabel 15. Bilangan asam pada masing-masing biodiesel No.
Biodiesel Bilangan Asam
mg KOH 100 g 1.
Jarak Pagar 0,18 ± 1,4 × 10
-2
2. Kedelai
0,18 ± 1,0 × 10
-2
3. Biji Rapa
0,18 ± 1,0 × 10
-2
4. Sawit Kasar CPO
0,18 ± 2,0 × 10
-2
5. Kelapa
0,18 ± 1,2 × 10
-2
Berdasarkan standar yang diterapkan di Amerika ASTM, American Society for Testing Material dan di Indonesia SNI, Standar Nasional
Indonesia ditetapkan bahwa nilai bilangan asam pada biodiesel tidak boleh melebihi 0,8 mg KOH 100 g biodiesel Lampiran 1. Nilai bilangan asam
53 pada masing-masing biodiesel yang ditunjukkan pada Tabel 15 masih
berada pada batas aman SNI dan ASTM. Pengujian Kromatografi gas menunjukkan kandungan metil ester pada
biodiesel Kedelai dan Biji Rapa didominasi oleh metil ester tak jenuh berupa metil oleat. Sedangkan biodiesel Jarak pagar, biodiesel Kelapa sawit
dan biodiesel Kelapa di dominasi oleh metil ester jenuh yang masing- masing berupa metil stearat dan metil laurat. Distribusi komposisi metil
ester pada masing-masing biodiesel ditunjukkan oleh Tabel 16.
Tabel 16. Distribusi metil ester kelima jenis biodiesel Atom
C Metil Ester
Jarak -bb
Kedelai -bb
Biji Rapa -bb
CPO -bb
Kelapa -bb
C12:0 Laurat 0,01
0,03 0,07
0,12 48,11
C14:0 Miristat 0,06
0,09 0,08
1,01 17,87
C16:0 Palmitat 14,76
11,33 5,01
41,72 8,54
C18:0 Stearat 51,32
24,94 23,75
44,91 8,71
C18:1 Oleat 33,15
53,86 58,34
11,2 1,61
C18:2 Linoleat 0,29
7,31 8,13
0,29 0,00
C18:3 Linolenat 0,00
1,23 1,44
0,00 0,00
Metil ester jenuh 66,15
36,63 28,91
87,76 98,16
Metil ester tak jenuh 33,44
63,34 67,91
11,49 1,84
Total metil ester 99,59
99,97 96,82
99,25 99,96