25 berasal dari pembakaran batu kapur CaCO
3
tanpa perendaman dengan bahan kimia tertentu. Sementara itu, pemurnian biodiesel dilakukan dengan
menggunakan bentonit yang diaktivasi dengan asam sulfat.
2.3.4 Proses Transesterifikasi Biodiesel secara In situ
Beberapa penyebab tingginya biaya produksi biodiesel adalah biaya penyediaan bahan baku yang tinggi dan implementasi proses produksi yang secara
operasional tidak efisien. Salah satu alternatif adalah melakukan integrasi antara ekstraksi minyak dan transesterifikasi Hernandez 2005. Proses ini dinamakan
dengan transesterifikasi in+situ Harrington and Evans 1985. Transesterifikasi in situ Harrington dan D Arcy Evans 1985; Siler Marinkovic dan Tomasevic 1998;
Kildiran et al. 1996; Hass et al. 2004, merupakan sebuah metode produksi biodiesel yang memanfaatkan produk produk asli pertanian mengandung minyak
sebagai sumber
trigliserida untuk
langsung di transesterifikasi kan.
Beberapa penelitian terbaru menunjukkan bahwa metode ini sangat menjanjikan untuk dikembangkan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ukuran
partikel, suhu, konsentrasi pelarut, kadar air dan pengadukan berpengaruh terhadap hasil dan selektivitas Hernadez et al. 2005; Georgogianni 2008 dan
penggunaan metanol alkali sebagai pelarut dapat menurunkan kandungan toksik dari biji seperti pada biji kapuk sehingga bungkil biji kapuk tersebut dapat
digunakan sebagai sumber pakan kaya protein Qian et al. 2008.
2.3.5 Kualitas biodiesel dan faktor faktor yang mempengaruhi
Indonesia telah menyusun Standar Nasional Indonesia untuk kualitas biodiesel SNI 04 7182 2006. Standar ini disusun dengan memperhatikan
standar sejenis yang sudah berlaku di luar negeri seperti ASTM D6751 di Amerika Serikat dan EN 14214:2002 E untuk negara Uni Eropa. Syarat mutu
biodiesel ester alkil dan metode uji yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 11.
26 Tabel 11 Syarat mutu biodiesel ester alkil dan metoda uji yang digunakan pada
S-I 04+7182+2006 No Parameter
Satuan Nilai
Metoda Uji
1 Massa jenis pada 40
o
C kgm
3
850 890
ASTM D 1298
2 Viskositas
kinematik pada
40
o
C Mm2s cSt
2,3 – 6,0
ASTM D 445
3 Angka setana
Min.51
ASTM D 613
4 Titik nyala mangkok tertutup
o
C Min.100
ASTM D 93
5 Titik kabut
o
C
ASTM D 2500
6 Korosi lempeng tembaga 3
jam pada 50
o
C Maks.
No.3
ASTM D 130
7 Residu karbon
dalam contoh asli dalam 10 ampas distilasi
massa Maks.0,05
Maks.0,30
ASTM D 4530
8 Air dan sedimen
vol Maks 0,05
ASTM D 2709 ASTM D 1796
9 Suhu distilasi 90
o
C Maks. 360
ASTM D 1160
10 Abu tersulfatkan
massa Maks.0,02
ASTM D 874
11 Belerang
ppm m mgkg
maks.100
ASTM D 5453 ASTM D 1266
12 Fosfor
ppm m mgkg
Maks. 10
AOCS Ca 12 55
13 Angka asam
Mg KOHg Maks.0,8
AOCS Cd 3 63 ASTM D 664
14 Gliserol bebas
massa Maks.0,02
AOCS Ca 14 56 ASTM D 6584
15 Gliserol total
massa Maks.0,24
AOCS Ca 14 56 ASTM D 6584
16 Kadar ester alkil
massa Min. 96,5
Dihitung
17 Angka iod
massa Maks.115
AOCS Cd 1 25
18 Uji Halphen
negatif
AOCS Cd 1 25
Catatan: Kadar ester massa = 100 A
s
A
a
4,57G
ttl
A
s
dengan pengertian: A
s
Adalah angka penyabunan yang ditentukan dengan metoda AOCS Cd 3 25, mg KOHg biodiesel
A
a
Adalah angka asam yang ditentukan dengan metoda AOCS Cd 3 63 atau ASTM D 664, mg KOHg biodiesel
G
ttl
Adalah kadar gliserol total dalam biodiesel yang ditentukan dengan metoda AOCS Ca 14 56, massa
Kualitas biodiesel dipengaruhi oleh: kualitas minyak feedstock, komposisi asam lemak dari minyak, proses produksi dan bahan lain yang digunakan dalam
proses dan parameter pasca produksi seperti kontaminan Gerpen 2004. Kontaminan tersebut diantaranya adalah bahan tak tersabunkan, air, gliserin
27 bebas, gliserin terikat, alkohol, ALB, sabun, residu katalis, sulfur, aromatik dan
abu Gerpen 1996; Bajpai and Tyagi 2006.
Viskositas kinematik menunjukkan “resistansi aliran cairan pada kondisi
gravitasi”. Viskositas kinematik sama dengan viskositas dinamikdensitas. Parameter ini merupakan spesifikasi rancangan dasar untuk injektor bahan bakar
yang digunakan pada mesin diesel Gerpen et al. 2004. Viskositas adalah sifat yang paling penting dari biodiesel karena mempengaruhi pengoperasian peralatan
injeksi bahan bakar, terutama pada suhu rendah saat kenaikan viskositas mempengaruhi fluiditas bahan bakar. Biodiesel memiliki viskositas yang
mendekati bahan bakar diesel Arisoy 2008. Bila viskositas tinggi, maka injektor tidak akan bekerja dengan baik Gerpen et al. 2004.
Densitas adalah berat biodiesel per satuan volume. Ia merupakan sifat
penting lainnya dari biodiesel. Alat injeksi bahan bakar bekerja pada basis ukuran volume, sehingga apabila densitas lebih besar akan menyebabkan massa yang
diinjeksikan lebih besar pula Arisoy 2008. Densitas biodiesel akan meningkat dengan meningkatnya jumlah ikatan rangkap dan berkurangnya panjang rantai
Mittelbach and Remschmidt 2004. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 12.
Tabel 12 Densitas biodiesel berdasarkan panjang rantai dan ikatan rangkapnya Mittelbach and Remschmidt 2004
FAME Densitas kgm
3
FAME Densitas kgm
3
C 6 : 0 889
C 16:0 884
C 8 : 0 881
C 18:0 852
C 10 : 0 876
C 18:1 874
C 12 : 0 873
C 18:2 894
C 14 : 0 867
C 18:3 904
28 Minyak nabati memiliki viskositas yang lebih tinggi dibandingkan dengan
biodiesel. Viskositas yang tinggi ini akan mempengaruhi kecepatan alir bahan bakar melalui injektor sehingga dapat mempengaruhi atomisasi bahan bakar di
dalam ruang bakar. Selain itu, viskositas yang tinggi juga berpengaruh secara langsung terhadap kemampuan bahan bakar bercampur dengan udara. Dengan
demikian, viskositas yang tinggi tidak diharapkan pada bahan bakar mesin diesel. Hal inilah yang mendasari perlunya dilakukan proses kimia transesterifikasi,
untuk menurunkan viskositas minyak tumbuhan sehingga mendekati viskositas solar Knothe 2005.
Menurut Krisnangkura et al. 2006 viskositas dipengaruhi oleh jumlah karbon dari asam lemak penyusun biodiesel dan suhu. Jumlah karbon yang lebih
banyak dan suhu yang lebih rendah cenderung menyebabkan meningkatnya kekentalan Gambar 10.
Angka setana menunjukkan seberapa cepat bahan bakar mesin diesel yang
diinjeksikan ke ruang bakar dapat terbakar secara spontan setelah bercampur dengan udara. Semakin cepat bahan bakar mesin diesel terbakar setelah
diinjeksikan ke dalam ruang bakar, semakin tinggi angka setana bahan bakar tersebut Prakash 1998.
Gambar 10. Viskositas kinematika asam lemak rantai pendek pada berbagai perbedaan suhu Krisnangkura et al. 2006