BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Minyak bumi adalah salah satu sumber energi utama yang banyak digunakan berbagai negara didunia pada saat ini. Kebutuhan bahan bakar selalu meningkat ,
seiring dengan pengunaannya di bidang industri maupun transpostasi. Tetapi saat ini dunia mengalami krisis bahan bakar minyak. Krisis BBM bahan bakar
minyak fosil mendorong pencarian sumber bahan bakar alternatif terbarukan. Sumber bahan bakar alternatif itu antara lain berupa tanaman yang terbarukan
Nurcholis. M, 2007 Akhir – akhir ini dunia sangat prihatin terhadap pemanasan global maupun
polusi udara, penggunaan energi berbasis bahan fosil minyak tanah, batu bara sangat merugikan kepada manusia, misalnya dapat memberikan emisi nitrogen
oksida NO
x
, belerang oksida SO
x
, CO
2
, partikel-partikel halus maupun logam logam berat Gupta. R.B dan Dermibas. A, 2010
Berdasarkan pengukuran satu abad yang lampau suhu udara global telah naik 0,56
o
C. Kenaikan ini disebut dengan perubahan iklim global ataupun pemanasan global. Gas CO
2
yang terdapat diudara memberikan pemantulan pemanasan kebumi sehingga suhu bumi akan naik dan diprediksi suhu akan naik
1,5
o
C 5,8
o
C. Pengaruh pemanasan global ini berdampak pada perpindahan daerah pertanian, pergeseran daerah penyakit tropis, pencairan es dikutub maupun
menaiknya permukaan air laut 9 cm 88 cm pada tahun 2040 karena itu perlu
pengunaan bahan bakar yang bersifat tidak menaikkan CO
2
di udara. Bahan fosil menghasilkan CO
2
yang sangat lambat berubah kembali menjadi bahan bakar fosil. Karena itu disebut bahan yang tak terperbarukanunrenewable. Sumber
energi seperti minyak atau lemak, dapat dipakai untuk bahan bakar yang lebih mudah berubah menjadi lemak atau minyak kembali. CO
2
yang dihasilkan lebih
Universitas Sumatera Utara
2
mudah berubah menjadi lemak atau minyak kembali, melalui fotosintesis. Karena itu kedua bahan itu digolongkan dalam energi renewable Gupta. R.B dan
Dermibas. A, 2010 Polusi udara disebabkan zat-zat yang berbahaya seperti partikel yang terjadi karena pembakaran fosil,gas CO, uap bahan kimia NO
x
dan SO
2
. Emisi CO
2
yang bertambah dan terus terakumulasi membuat suhu alam bertambah disebut global warming.
Banyak negara, terutama Indonesia mengalami masalah kekurangan bahan bakar minyak dari bahan bakar fosil untuk negaranya sendiri. Kebutuhan bahan
bakar untuk mesin diesel di Indonesia tiap tahunnya semakin meningkat seiring dengan pertambahan jumlah mesin industri dan jumlah kendaraan bermesin
diesel. Dengan semakin terbatasnya cadangan minyak bumi, maka perlu dicari alternatif sumber energi , konsumsi minyak solar di Indonesia dapat dilihat pada
tabel 1.1.
Tabel 1.1 Porsi Konsumsi Minyak Solar Sektor Transportasi 1995 2010
Tahun 1995
2000 2005
2010
Transportasi Milyar liter
6,91 9,69
13,12 18,14
Total Milyar liter
15,84 21,39
27,05 34,71
Porsi 43,62
45,29 48,50
52,27
Jumlah minyak solar yang diimpor adalah : • 1999 : 5 milyar liter atau 25 kebutuhan nasional
• 2001 : 8 milyar liter atau 34 kebutuhan nasional
• 2006 :15milyar liter atau 50 kebutuhan nasional
asumsi tak ada pembangunan kilang baru
Mescha.D.dkk, 2007
Stok
minyak mentah yang berasal dari fosil ini terus menurun sedangkan jumlah konsumsinya terus meningkat setiap tahunnya.
Cadangan sumber energi bahan bakar fosil dunia khususnya minyak bumi,diperkirakan hanya cukup 30-50 tahun lagi Nugroho.A, 2006. Hal ini
dapat dilihat pada tabel 1.2, yang menunjukkan cadangan minyak bumi dari beberapa negara didunia, termasuk negara OPEC. Perkiraan yang paling ekstrem
menyebutkan, minyak bumi di Indonesia dengan tingkat konsumsi seperti saat ini habis dalam waktu 10-15 tahun lagi Andi N. A. 2005 Fakta diatas semakin
Universitas Sumatera Utara
3
membuka peluang penggunaan energi terbarukan seperti biodiesel dan mengurangi penggunaan bahan bakar fosil. Selain menipisnya jumlah cadangan
bahan bakar fosil, alasan penting lain untuk mengurangi penggunaanya adalah masalah kerusakan lingkungan, harga yang terus melambung, dan beban subsidi
yang semakin membengkak.
Tabel 1.2 Keberlanjutan Produksi Minyak Bumi Dunia Cadangan
Minyak Negara
10 tahun Amerika Serikat, Kanada, Inggris,
Indonesia, Norwegia, Mesir, Argentina, Australia, Ekuador
50 tahun
Cina, Nigeria, Aljazair, Malaysia, Kolombia, Oman, India, Qatar, Angola, Rumania, Yaman, Brunei
100 tahun
Saudi Arabia, Rusia, Iran, Venezuela, Meksiko, Libya, Brasil, Azerbaijan, Trinidad
100 tahun
tahun Irak, Emirat Arab, Kuwait, Kazakhstan, Turkmenistan, Tunisia, Uzbekistan
Diolah dari U.S. Geological Survey Oil and Gas Journal, 1995-2000 Keterangan: Anggota OPEC
Kontinuitas penggunaan bahan bakar minyak berbasis fosil fossil fuel memunculkan paling sedikit dua ancaman serius:
1 faktor ekonomi, berupa jaminan ketersediaan bahan bakar fosil untuk
beberapa dekade mendatang, masalah supplai, harga dan fluktuasinya 2
polusi akibat emisi pembakaran bahan bakar fosil ke lingkungan. Polusi yang ditimbulkan oleh pembakaran bahan bakar fosil memiliki dampak
langsung maupun tidak langsung kepada derajat kesehatan manusia Polusi langsung bisa berupa gas – gas berbahaya, seperti CO, NOx, SO
2
dan UHC Unburn Hydrocarbon, juga unsur metalik seperti timbal Pb sedangkan
polusi tidak langsung mayoritas. Emisi gas CO
2
yang bertambah dan terus terakumulasi membuat suhu alam bertambah disebut global warming. Sumber
utama CO
2
berasal dari pembakaran batu bara, petroleum dan gas alam. Untuk mengurangi emisi ini perlu pengurangan pemakaian bahan bakar fosil
atau pemakaian energi fosil yang efisien. Beberapa cara yang telah dikembangkan dari sumber energi bebas emisi karbon seperti energi nuklir, matahari, angin,
Universitas Sumatera Utara
4
geotermal dan biomasa. Energi matahari, angin, geotermal dan biomasa maupun biodiesel dikelompokkan dalam sumber energi terbarukan.
Tabel 1.3 Perbandingan Emisi Biodiesel dan Petrosolar Kriteria
Biodiesel Solar
SO
2
ppm 78
CO ppm 10
40 NO ppm
37 64
NO
2
ppm 1
1 Total partikulat mgNm
3
0,25 5,6
Benzen mgNm
3
0,3 5,01
ToluenmgNm
3
0,57 2,31
XylenmgNm
3
0,37 1,57
Etil benzenmgNm
3
0,3 0,37
Sumber: Soerawidjaja.T.H, 2000 Meskipun penggunaan biomasa dan biodiesel sebagai sumber energi
menghasilkan CO
2
, tetapi bahan ini dari tumbuhan dan kembali kepada tumbuhan, sehingga total CO
2
diudara tidak bertambah. Bahan bakar biodiesel pada awal diambil dari dan digunakan sebagai trigliserida. Namun tidak efisien karena
terlalu kental viskositasnya tinggi sehingga terganggu pada sistim ionisasi pembakaran mesin. Untuk menurunkan kekentalan ini maka dilakukan proses
transesterifikasi. Usaha untuk menjadikan minyak nabati sebagai bahan bakar mesin diesel
telah dicoba, namun bahan ini terhambat karena viskositas terlalu tinggi. Beberapa usaha telah dilakukan mengurangi viskositas itu seperti pengenceran, mikro
emulsi, pirolisis dan transesterifikasi. Perubahan kimia dari minyak menjadi ester asam lemak FAME secara industri dilakukan dengan reaksi transesterifikasi.
Berbagai teknik reaksi transesterifikasi telah dilakukan baik dari sumber pangan maupun non pangan dengan menggunakan katalis dan juga non katalis. FAME
yang dihasilkan ini disebut biodiesel. Reaksi umumnya membutuhkan katalis baik homogen seperti KOH, NaOH, metoksida dan asam sulfat dan juga katalis
Universitas Sumatera Utara
5
heterogen seperti oksida logam atau senyawa karbonat maupun metode yang lain seperti super kritis metanol, biokatalisis.
Reaksi transesterifikasi di katalisis dengan asam dapat terjadi pada gliserida. Transesterifikasi minyak jarak pagar
Jatropha curcas
tanpa menggunakan katalis dapat berlangsung dalam kondisi metanol superkritis. Kondisi reaksi pada suhu
512 K – 613 K dengan tekanan antara 5,7 MPa – 8,6 MPa dan menggunakan perbandingan alkohol terhadap minyak adalah 10 : 43 mol menghasilkan FAME
100. Pengembangan tehnik reaksi dengan bahan minyak mengandung asam
lemak telah dilaporkan,akhir ini bahwa katalis campuran amine dengan KOH mengkatalisis minyak yang mengandung asam lemak bebas yang tinggi, juga
dapat diperoleh metil ester tanpa menghasilkan hasil samping berupa sabun reaksi safonifikasi. Bahan baku yang akan ditransesterifikasi adalah minyak
jarak pagar Jatropha curcas.
1.2 Batasan Masalah
Kategori