Rendemen Biodiesel PENELITIAN UTAMA

19

1. Rendemen Biodiesel

Rendemen adalah salah satu parameter penting dalam memproduksi suatu produk. Selain itu, rendemen dapat digunakan sebagai nilai keefisienan proses yang digunakan dalam memproduksi suatu produk. Rendemen dihitung berdasarkan jumlah biodiesel yang telah dicuci terhadap jumlah minyak yang terkandung dalam bahan baku biji jarak pagar. Proses pemisahan dan pencucian terhadap biodiesel yang tidak efektif dapat menyebabkan rendemen yang dihasilkan akan semakin rendah. Hal ini dikarenakan kehilangan biodiesel yang ikut pada pembuangan gliserol maupun air bekas cucian. Selain itu, kontaminasi gliserol dan air dapat meningkatkan rendemen. Kontaminasi air sangat menganggu penyimpanan biodiesel dan menyebabkan biodiesel bersifat korosif. Hal ini dikarenakan akan terjadi proses hidrolisis yang menyebabkan biodiesel terurai menjadi asam lemak bebas Hambali et al., 2007b. Rendemen biodiesel yang dihasilkan pada penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 8. Keterangan: A : waktu reaksi A1 = 4 jam dan A2 = 6 jam B : kecepatan pengadukan B1 = 200 rpm dan B2 = 600 rpm C : rasio metanolheksanbahan vvb C1 = 3:3:1, C2 = 4:2:1 dan C3 = 5:1:1 Gambar 8. Rendemen biodiesel yang dihasilkan dari proses transesterifikasi in situ biji jarak pagar pada berbagai kondisi operasi Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa waktu reaksi, kecepatan pengadukan dan rasio metanolheksanbahan tidak berpengaruh nyata terhadap rendemen biodiesel yang dihasilkan Lampiran 4. Rendemen biodiesel yang diperoleh pada penelitian skala 10 liter ini berkisar antara 82.54-87.57. Berdasarkan hasil penelitian ini, rendemen biodiesel yang dihasilkan paling baik dari semua perlakukan adalah 87.57 yang didapat dari perlakuan A2B2C2 dimana waktu reaksi selama 6 jam, kecepatan pengadukan sebesar 600 rpm dan rasio metanolheksanbahan vvb sebesar 4:2:1. 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 A1 A2 Rendem en Perlakuan B1 C1 B1 C2 B1 C3 B2 C1 B2 C2 B2 C3 20 Pertimbangan yang dilakukan berdasarkan segi biaya produksi, konsumsi energi dan efek yang ditimbulkan terhadap lingkungan, maka kondisi proses transesterifikasi in situ biji jarak pagar yang dipilih adalah perlakuan A1B1C3 dimana waktu reaksi selama 4 jam, kecepatan pengadukan sebesar 200 rpm dan rasio metanolheksanbahan vvb sebesar 5:1:1 yang menghasilkan rendemen biodiesel sebesar 82.54. Semakin lama waktu reaksi dan semakin besar kecepatan pengadukan, energi yang dibutuhkan dalam sekali proses semakin tinggi dan juga berdampak pada peningkatan biaya produksi. Pemilihan rasio metanolheksanbahan vvb sebesar 5:1:1 didasarkan pada harga heksan yang lebih mahal dari metanol dan heksan yang bersifat toksik dapat mencemari lingkungan sehingga penggunaan heksan perlu dikurangi. Jika penggunaan heksan dikurangi maka biaya produksi juga semakin rendah. Penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Utami 2010 pada skala 3 liter, rendemen biodiesel tertinggi yang dihasilkan sebesar 82.51 yang diperoleh pada kondisi proses dimana suhu reaksi 50°C, kecepatan pengadukan sebesar 800 rpm, waktu reaksi selama 5 jam dan rasio metanolheksanbahan vvb sebesar 6:1:1. Pada penelitian skala 10 liter ini didapatkan hasil yang jauh lebih baik dibandingkan hasil yang diperoleh Utami 2010. Hal ini dikarenakan penggunaan metanol yang berkurang dari 6 mlg menjadi 5mlg sehingga biaya produksi untuk membeli metanol berkurang. Selain itu, waktu reaksi yang lebih cepat 4 jam dan kecepatan pengadukan yang lebih rendah 200 rpm menghasilkan rendemen yang tidak berbeda jauh dengan yang dihasilkan oleh Utami 2010. Penelitian transesterifikasi in situ biji jarak pagar juga dilakukan oleh Shuit et al. 2009, rendemen biodiesel yang diperoleh sebanyak 99.8 pada kondisi suhu 60°C, waktu reaksi 24 jam, rasio metanolbahan sebesar 7.5 mlg dengan katalis asam H 2 SO 4 sebanyak 15 dari jumlah minyak dalam bahan dan penambahan heksan sebanyak 10 dari jumlah pelarut yang digunakan. Apabila dibandingkan dengan penelitian tersebut, penelitian ini jauh lebih baik dan efektif. Hal ini karena penelitian yang dilakukan oleh Shuit et al. 2009 menggunakan katalis asam yang memerlukan suhu reaksi yang lebih tinggi sehingga konsumsi energi yang dibutuhkan juga semakin tinggi. Penggunaan metanol juga lebih banyak 7.5 mlg, padahal metanol sebesar 5 mlg sudah dapat menghasilkan rendemen biodiesel yang tinggi. Selain itu, waktu reaksi yang digunakan dalam penelitian Shuit et al. 2009 menggunakan waktu reaksi yang lebih lama 24 jam dibandingkan dengan penelitian ini yang hanya 4 jam. Rendemen biodiesel oleh Shuit et al. 2009 ini bukan berdasarkan jumlah minyak yang terkandung dalam bahan, tetapi berdasarkan jumlah metil ester yang terdapat dalam biodiesel. Oleh karena itu, rendemen biodiesel pada penelitian tersebut lebih tinggi dari rendemen biodiesel yang dihasilkan pada penelitian ini. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Utami 2010 dan Shuit et al. 2009 dapat disimpulkan bahwa proses transesterifikasi in situ pada penelitian ini mempunyai keunggulan. Keunggulan tersebut diantaranya rendemen biodiesel yang dihasilkan tinggi, metanol yang digunakan lebih rendah, penambahan heksan dapat meningkatkan rendemen, waktu reaksi yang lebih singkat, dan kecepatan pengadukan yang lebih rendah. Dengan demikian, hasil yang didapat pada penelitian ini dapat diaplikasikan pada skala yang lebih besar karena biaya produksi, konsumsi energi dan efek yang ditimbulkan terhadap lingkungan juga semakin rendah. 21

2. Bilangan Asam Biodiesel