Definisi Biodiesel Pembuatan Biodiesel

2.1.2 Definisi Biodiesel

Biodieseladalahbahanbakarmesindieselyangberupa ester mono alkil asam-asam lemak rantai panjang,yang diturunkan dari minyak tumbuh- tumbuhan atau lemak hewan.Biodiesel merupakan salah satu bahan bakar alternatif ramah lingkungan,tidakmempunyaiefekterhadapkesehatandandapat dipakaisebagaibahanbakarkendaraanbermotorserta dapatlebih menurunkan emisi bila dibandingkan dengan minyak diesel. Biodiesel mempunyai sifat pembakaran yang serupa dengan minyaksolar,sehinggadapatdipergunakanlangsungpadamesin berbahan bakarminyaksolartanpamengubah mesin. Karakteristik dan standar biodiesel ditunjukkan pada tabel 2.1 di bawah ini. Tabel 2.1 Karateristik dan standar biodiesel Parameter Satuan Standar Nasional Indonesia Biodiesel Standar ASTM Angka asam Mg KOHg Maks 0,8 Maks 0,5 Kadar air dan sedimen vol Maks 0,05 Maks 0,05 Korosi dan lempeng tembaga wt Maks 0,3 Maks 0,3 Residu karbon wt Maks 0,05 Maks 0,05 Abu tersulfatkan wt Maks 0,02 Maks 0,02 Blerang wt Maks 100 Maks 50 Fosfor Mgkg Maks 10 Maks 1 Gliserol Bebas wt Maks 0,24 Maks 0,02 Gliserol Total wt Maks 0,24 Maks 0,24 Universitas Sumatera Utara Kadar Ester Alkil wt 96,56 Uji halpen Negatif Sumber : Badan Standarisasi Nasional 2006 European Co,,ision 2007 Thajana dan Pranowo Kartika et.al 2011

2.1.3. Pembuatan Biodiesel

Biodiesel dapatdibuatdari berbagai minyakhayatiminyaknabati ataulemakhewanimelalui prosesesterifikasigliseridaataudikenal dengan prosesalkoholisis.Reaksiyang terjadidapat dituliskan sebagai berikutMa,F.,1999;Hariyadi, dkk,2005. Hampirseluruhminyaknabatidapatdiolahmenjadibiodiesel. Minyak nabatiyangdapatdiolahmenjadi biodiesel dapat dihasilkanolehberbagai macamjenistumbuhansepertikedelai,kanola,intisawit,kelapa, jarak pagar,bunga matahari,bijikapuk,jagung, dedak padidanratusan tanaman penghasil minyaklainnya.Namunbahanutamapembuatan biodieselyangsering digunakan adalah minyakjarakpagarkarena minyakinibukanmerupakan minyak untuk pangan karena minyak jarak ini memiliki sifat sangat beracun. Padaskalakecildapatdilakukandenganbahanminyakgoreng1 literyang baruatau bekas.Metanolsebanyak200 mlatau0.2liter.Soda apiatauNaOH 3,5gramuntuk minyakgoreng bersih,jikaminyakbekas diperlukan4,5gramataumungkinlebih.Kelebihanini diperlukan untuk menetralkanasamlemak bebasatauFFAyang banyakpada minyak goreng bekas. Dapat pula mempergunakan KOH namun mempunyai hargalebih mahaldan diperlukan1,4kalilebihbanyakdari soda. Proses pembuatan;Sodaapi dilarutkandalamMetanoldankemudiandimasukan kedalamminyakdipanaskansekitar55oC,diadukdengancepatselama15-20 menitkemudiandibiarkandalamkeadaandinginsemalam.Maka akan diperoleh Universitas Sumatera Utara biodiesel pada bagian atas dengan warna jernih kekuningan dansedikitbagian bawahcampuranantarasabun dariFFA, sisametanolyangtidakbereaksidangliserinsekitar79ml. Biodieselmerupakan cairan kekuningan pada bagian atas dipisahkan dengan mudahdengan menuang dan menyingkirkanbagianbawahdari cairan. Untukskalabesar produk bagianbawahdapat dimurnikanuntuk memperolehgliserinyangberhargamahal,jugasabundansisa metanol yangtidak bereaksi. Gambar 2.1 Diagram Alir Biodiesel Pembuatan biodiesel dapat dilakukan dengan cara berikut ini: 1. Proses reaksi kimia Reaksi kimia dalam pembuatanbiodiesel bisadilakukan dengan2cara,yaitu: 1.a.Reaksi Trans-esterifikasi Transesterifikasibiasadisebutdenganalkoholisis adalah tahapkonversi daritrigliseridaminyak nabati menjadi alkyl ester, melalui reaksi dengan alkohol, danmenghasilkanproduk samping yaitugliserol.Diantaraalkohol- alkoholmonohidrikyang menjadi kandidatsumberpemasokgugusalkil,methanoladalahyangpaling umum digunakan, karenaharganya murah dan reaktifitasnya paling tinggisehinggareaksidisebutmetanolisis.Jadi, disebagianbesar duniaini, Universitas Sumatera Utara biodiesel praktisidentik denganester metil asam-asam lemakFattyAcids MetilEster,FAME . Berikut ini dapat dilihat rumus kimia proses transesterifikasi : Hal-hal yang mempengaruhireaksi transesterifikasi Tahapanreaksitransesterifikasipembuatan biodieselselalu menginginkan agar didapatkan produk biodiesel dengan jumlah yang maksimum.Beberapakondisireaksi yang mempengaruhi konversiserta perolehan biodiesel melaluitransesterifikasiadalah sebagai berikutFreedman,1984: a.Pengaruhairdan asamlemak bebas Minyaknabatiyangakanditransesterifikasiharusmemilikiangka asamyanglebihkecildari1.Banyakpenelitiyangmenyarankan agar kandungan asam lemak bebas lebih kecil dari 0.5 0.5.Selainitu,semuabahanyang akandigunakanharus bebas dari air. Karena air akan bereaksi dengan katalis, sehinggajumlahkatalismenjadi berkurang.Katalisharus terhindar dari kontakdenganudaraagartidak mengalamireaksi denganuap air dankarbon dioksida. b.Pengaruhperbandinganmolar alkohol dengan bahan mentah Secarastoikiometri,jumlahalkoholyangdibutuhkanuntukreaksi adalah3moluntuksetiap1moltrigliseridauntukmemperoleh3 molalkilesterdan1molgliserol.Perbandinganalkoholdengan minyak nabati 4,8:1 dapat menghasilkan konversi 98 Universitas Sumatera Utara BradshawandMeuly,1944.Secaraumumditunjukkanbahwa semakinbanyakjumlahalkoholyangdigunakan,makakonversi yangdiperolehjugaakansemakinbertambah.Padarasiomolar 6:1,setelah1jamkonversiyang dihasilkanadalah 98-99, sedangkanpada 3:1adalah74-89.Nilai perbandinganyang terbaik adalah6:1karenadapat memberikankonversiyang maksimum. c.Pengaruhjenis alkohol. Pada rasio 6:1, metanol akan memberikanperolehanesteryang tertinggidibandingkandengaan menggunakanetanolatau butanol. d.Pengaruhjenis katalis Alkalikataliskatalisbasa akan mempercepatreaksi transesterifikasi biladibandingkandengankatalisasam.Katalis basayangpalingpopuleruntukreaksi transesterifikasi adalah natriumhidroksidaNaOH, kaliumhidroksidaKOH, natrium metoksidaNaOCH3, dankaliummetoksidaKOCH3.Katalis sejati bagi reaksi sebenarnya adalah ion metilat metoksida Reaksi transesterifikasi akanmenghasilkankonversi yang maksimum denganjumlahkatalis 0,5-1,5- bminyaknabati. Jumlahkatalisyang efektifuntukreaksi adalah0,5-b minyak nabati untuk natrium metoksidadan1-bminyak nabati untuk natriumhidroksida. e.Metanolisis Crude danRefinedMinyak Nabati Perolehanmetilester akanlebihtinggijikamenggunakan minyak nabati refined.Namun apabila produk metil ester akan digunakan sebagai bahanbakar mesin diesel,cukupdigunakanbahanbaku berupaminyak yangtelah dihilangkangetahnya dan disaring. f.Pengaruhtemperatur Reaksitransesterifikasidapatdilakukanpadatemperatur30 - 65°Ctitikdidihmetanolsekitar 65° C.Semakintinggi temperatur,konversi yang diperolehakansemakintinggi untuk waktuyanglebihsingkat. Universitas Sumatera Utara 1.b.Reaksi Esterifikasi Esterifikasi adalahtahapkonversi dari asamlemakbebas menjadiester.Esterifikasi mereaksikan minyaklemakdengan alkohol.Katalis-katalis yang cocok adalah zat berkarakter asam kuat, dankarenaini, asamsulfat, asamsulfonat organikatauresin penukarkationasamkuatmerupakan katalis-katalis yang biasa terpilih dalampraktekindustrial Soerawidjaja,2006. Untuk mendorong agarreaksibisa berlangsungkekonversiyang sempurna padatemperaturrendahmisalnyapaling tinggi 120°C, reaktan metanolharus ditambahkandalamjumlahyang sangat berlebihbiasanyalebihbesardari10kalinisbahstoikhiometrik danairprodukikutanreaksiharusdisingkirkandarifasareaksi, yaitu fasa minyak. Melalui kombinasi-kombinasi yang tepat dari kondisi-kondisireaksi danmetodepenyingkiranair,konversi sempurnaasam-asamlemakkeester metilnyadapat dituntaskan dalamwaktu1sampai beberapajam.Reaksiesterifikasidari asam lemakmenjadimetil ester adalah : Hal-halyangMempengaruhi ReaksiEsterifiksi a.WaktuReaksi Semakinlamawaktureaksimakakemungkinankontak antarzat semakin besar sehingga akan menghasilkan konversi yang besar.Jikakesetimbanganreaksisudahtercapai maka dengan bertambahnyawaktureaksitidak akan menguntungkankarena tidakmemperbesarhasil. b.Pengadukan Pengadukan akan menambah frekuensi tumbukan antara molekulzat pereaksi denganzatyangbereaksi sehingga mempercepatreaksi danreaksi terjadi sempurna. Universitas Sumatera Utara c.Katalisator Katalisatorberfungsi untukmengurangitenagaaktivasipada suatureaksisehinggapada suhutertentuhargakonstanta kecepatan reaksisemakin besar.Pada reaksi esterifikasiyang sudahdilakukanbiasanyamenggunakan konsentrasikatalis antara 1-4beratsampai 10 beratcampuranpereaksiMc Ketta,1978. d.SuhuReaksi Semakin tinggisuhu yang dioperasikan makasemakin banyak konversiyangdihasilkan,halinisesuai dengan persamaan Archenius. Bilasuhunaikmaka hargak makinbesarsehingga reaksi berjalancepat danhasilkonversimakin besar. 2. ProsesLanjutanPencucian Banyakcara “washing”biodiesel,yang paling banyakdigunakan adalah“The BubblewashMethode”,caranyaadalah ditambahkan air seperempatsampaisetengahvolumeoilcampurH3PO41010ml pergalon padasuhu tetap.Masukkan pompaakuarium, nyalakan 24 jam.Lakukanlagi sekitar 3- 4kalihingga pHairnetral.

2.2 Pertadex