2
dihasilkan dari proses ekstraksi ini akan mengalami pemurnian terlebih dahulu yang meliputi proses degumming dan netralisasi Ketaren, 2008. Minyak murni yang
dihasilkan kemudian mengalami proses transesterifikasi dengan bantuan pereaksi alkohol metanol atau etanol dan katalis yang dapat berupa asam atau basa.
Metode tersebut diatas disebut juga metode konvensional. Proses transesterifikasi menggunakan metode ini merupakan proses yang panjang dan lama.
Pada metode konvensional, 70 biayanya digunakan untuk memproduksi biodiesel jarak pagar digunakan untuk proses ekstraksi dan pemurnian minyak jarak pagar Shuit et al.,
2010. Reaksi yang panjang dan lama pada proses transesterifikasi konvensional dapat dipersingkat menggunakan proses transesterifikasi in situ, yang merupakan langkah yang
lebih sederhana dalam memproduksi biodiesel dengan cara mengeliminasi proses ekstraksi dan pemurnian Haas et al., 2004. Selain itu, keunggulan-keunggulan
transesterifikasi in situ lainnya adalah waktu reaksi yang lebih cepat, proses lebih sederhana, rendemen biodiesel yang lebih tinggi 90, serta energi yang digunakan
lebih sedikit Shuit et al., 2010. Beberapa penelitian tentang transesterifikasi in situ biji jarak pagar diantaranya
dilakukan oleh Shuit et al. 2010 dan Utami 2010. Pada penelitian Shuit et al. 2010, digunakan biji jarak pagar dengan ukuran partikel bahan 0.355 mm. Rendemen
biodiesel tertinggi 99.8 diperoleh dari kondisi proses dengan suhu reaksi 60 C, waktu
reaksi selama 24 jam, rasio metanolbahan sebesar 7.5 mlg dan menggunakan katalis asam H
2
SO
4
sebanyak 15 serta penambahan heksan sebanyak 10 vb. Sedangkan pada penelitian Utami 2010, rendemen biodiesel tertinggi yang didapat sebesar 82.51
pada suhu reaksi 50 C, waktu reaksi selama 5 jam, rasio metanolheksanbahan vb
sebesar 6:1:1 dengan katalis basa KOH sebanyak 0.075 molL 7. Kedua penelitian skala laboratorium ini telah memberikan rendemen dan mutu biodiesel yang baik.
Dengan keunggulan-keunggulan proses produksi biodiesel melalui transesterifikasi in situ, maka diharapkan proses ini dapat diaplikasikan pada skala
industri. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian transesterifikasi in situ biji jarak pagar pada skala pilot sebagai jembatan penghubung antara proses transesterifikasi in situ
biji jarak pagar pada skala laboratorium dan pada skala industri. Transesterifikasi in situ biji jarak pagar pada skala pilot digunakan untuk menganalisis kondisi-kondisi proses
transesterifikasi in situ biji jarak pagar yang sesuai pada skala industri. Selain itu, penelitian skala pilot ini juga digunakan untuk menganalisis kelayakan industri biodiesel
jarak pagar menggunakan proses transesterifikasi in situ.
B. TUJUAN
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1.
Mempelajari proses produksi biodiesel melalui transesterifikasi in situ biji jarak pagar pada skala pilot.
2. Mempelajari pengaruh kecepatan pengadukan, waktu reaksi, serta rasio
metanolheksanbahan dalam proses transesterifikasi in situ biji jarak pagar skala pilot.
3
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. BIJI DAN MINYAK JARAK PAGAR
Jarak pagar Jatropha curcas L. merupakan tanaman yang telah dikenal masyarakat Indonesia sejak zaman pendudukan Jepang yaitu sekitar tahun 1942. Jarak
pagar termasuk dalam famili Euphorbiaceae. Jarak pagar merupakan tanaman yang berasal dari Amerika Pramanik, 2003. Namun pada umumnya tanaman jarak pagar
dapat tumbuh di negara beriklim tropis dan sub-tropis, seperti Afrika, India, Asia Tenggara, dan Cina Tamalampudi et al., 2008.
Di Indonesia terdapat berbagai jenis tanaman jarak, antara lain: jarak kepyar Ricinus communis, jarak bali Jatropha podagrica, jarak ulung Jatropha gossypifolia
L. dan jarak pagar Jatropha curcas L.. Pada umumnya jenis tanaman jarak yang paling sering digunakan untuk biodiesel dan produk oleokimia adalah jarak pagar dan jarak
kepyar Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan, 2006. Tanaman jarak merupakan tanaman perdu dengan ketinggian mencapai 3 hingga
7 meter. Tanaman ini memiliki cabang yang tidak teratur. Jarak pagar dapat tumbuh dengan baik pada daerah dengan ketinggian 0-1.700 di atas permulaan laut dan suhu 19-
38
o
C. Kisaran curah hujan pada daerah penyebarannya bervariasi antara 200-2.000 mmtahun, tetapi ada pula yang sampai lebih dari 4.000 mmtahun. Secara umum, jarak
pagar dapat tumbuh pada daerah yang kurang subur Heyne, 1987. Tanaman jarak pagar dan bijinya dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Tanaman jarak pagar dan biji jarak pagar Jarak pagar memiliki buah yang terdiri dari daging buah, cangkang biji, dan inti
biji. Buah berbentuk bulat dengan diameter 2-4 cm, berwarna hijau ketika masih muda dan kuning apabila sudah masak. Biji jarak biasanya sudah matang pada 3-4 bulan
setelah pembungaan dan masing-masing tanaman akan menghasilkan biji selama 50 tahun. Menurut Ketaren 2008, ketepatan waktu panen sangat penting. Hal ini
dikarenakan jika terjadi keterlambatan dalam pemanenan maka kulit biji akan pecah dan biji terlempar keluar. Biji jarak mengandung sekitar 40 minyak Jain dan Sharma,
2010. Klasifikasi tanaman jarak pagar menurut Heyne 1987 adalah sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Divisi :
Spermatophyta
4
Subdivisi : Angiospermae
Class : Dicotyledonae
Ordo : Euphorbiales
Famili : Euphorbiaceae
Genus : Jatropha
Spesies : Jatropha curcas L.
Tanaman jarak pagar merupakan tanaman yang mudah dibudidayakan. Tanaman ini dapat dibudidayakan di hampir semua lahan di Indonesia. Tanaman jarak
pagar dapat menghasilkan minyak nabati yaitu minyak jarak, yang dapat digunakan sebagai bahan baku biodiesel. Pembudidayaan tanaman jarak pagar selain memberikan
keuntungan sebagai penghasil minyak jarak, juga merupakan salah satu upaya konservasi lahan Waluyo, 2007.
Keuntungan tanaman jarak pagar lainnya adalah penggunaan minyak jarak pagar untuk menghasilkan biodiesel. Dalam hal ini minyak jarak pagar tidak termasuk dalam
kategori minyak makan edible oil sehingga pemanfaatannya tidak mengganggu persediaan kebutuhan minyak makan Jain dan Sharma, 2010. Minyak jarak pagar tidak
dapat dikonsumsi manusia secara langsung sebelum melalui proses detoksifikasi, mengingat kandungan racun yang disebabkan adanya senyawa forbol ester dan cursin
Gubitz et al., 1999. Minyak jarak pagar mengandung 21 asam lemak jenuh dan 79 asam lemak tak jenuh Nanewar, 2005. Standar mutu minyak jarak pagar terdapat pada
Tabel 1. Sedangkan komposisi asam lemak pada minyak jarak pagar dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 1. Spesifikasi mutu minyak jarak pagar
Parameter Nilai
Densitas pada 15 C g cm
-3
0.920 Viskositas 30
C cSt 52
Titik nyala C
110-240
Bilangan asam mg KOHg 0.92
Kandungan energi MJkg 39.6-41.8
Titik beku C
2.0
Monogliserida massa Negatif
Digliserida massa 2.7
Trigliserida massa 97.3
Fosfor mgkg 290
Kalsium mgkg 56
Magnesium mgkg 103
Besi mgkg 2.4
Sumber : Khan 2002 dan Gubitz et al. 1999
5
Tabel 2. Komposisi asam lemak pada minyak jarak pagar
Asam lemak Struktur
Komposisi Asam palmitat
C16 13.4-15.3
Asam stearat C18
6.4-6.6
Asam oleat C18:1
36.5-41
Asam linoleat C18:2
35.3-42.1
Asam lainnya 0.8
Sumber : Jain dan Sharma 2010 dan Pinzi et al. 2009
Tanaman jarak pagar Jatropha curcas L. memiliki produktivitas yang tinggi. Klasifikasi teknis usaha tani jarak pagar dapat dibedakan menurut status teknologinya
yaitu: 1 tingkat rendah dengan produktivitas mencapai 4.35 tonhatahun, dimana jarak pagar ditanam tidak teratur, presentase tumbuh ± 65, pemakaian pupuk dan obat-
obatan lebih sedikit; 2 tingkat sedang dan tinggi dengan produktivitas mencapai 6.5 tonhatahun, dimana jarak pagar ditanam teratur, jumlah bibit 2750 bibit, ukuran lubang
teratur 10 x 20 cm, presentase tumbuh lebih tinggi 80 untuk teknologi sedang dan 90 untuk teknologi tinggi, pemakaian pupuk dan obat-obatan lebih banyak, tenaga
kerja lebih tinggi dari status teknologi rendah; dan 3 teknologi tinggi dengan produktivitas sebesar 8.7 tonhatahun Departemen Pertanian, 2008.
B. METIL ESTER BIODIESEL
