5 pada putaran rpm yang rendah. Bahan-bahan tersebut bisa bereaksi atau proses
reaksi bisa mengarah ke kanan bila diterapkan mekanisme pengadukan yang amat kuat vigorous stirring dan suhu yang relatif tinggi Darnoko dan Cheryan,
2000a. Dengan kata lain dibutuhkan putaran rpm yang amat tinggi, di mana sebagai konsekuensinya memerlukan daya horse power hp yang cukup besar.
Untuk memperbaiki rekayasa proses ini maka perlu dikembangkan suatu proses pengolahan biodiesel dengan katalis basa yang mempunyai sistem
pengadukan stirring yang lebih intensif sehingga laju reaksi lebih tinggi dari yang sudah dicapai, konstanta reaksi k lebih tinggi, dan energi aktivasi Ea
yang lebih rendah. Untuk pengembangan rekayasa proses ini diperlukan suatu pendekatan rancangan peralatan yang baru. Salah satu pendekatannya adalah
pemanfatan sistem pengadukan static-mixer pada reaktor biodiesel. Rasio energi perbandingan energi output – input di dalam suatu proses
pengolahan biodiesel dapat dijadikan suatu ukuran nilai efisiensi ekonomis dan teknis selama proses berlangsung sehingga dapat dijadikan cara untuk
menentukan metode yang terbaik dalam pengolahan biodiesel Costa, 2006; Mootabadi, et al., 2008; Spath dan Mann, 2000 . Semakin tinggi nilai rasio energi
maka akan semakin efisien energi yang digunakan untuk poduksi biodiesel. Penelitian yang membahas analisis rasio energi dari pengolahan biodiesel masih
belum banyak dilakukan. Sejauh ini penelitian rasio energi biodesel dilakukan dengan menggunakan reaktor konvensional blade agitator. Dalam penelitian ini
akan dilakukan proses transesterifikasi dengan menggunakan reaktor static-mixer di samping itu juga dihitung energi input untuk pemanasan awal minyak dan
purifikasi pencucian dan pengeringan.
1.2 Rumusan Masalah
Sistematika perumusan masalah yang akan dikaji dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
Transesterifikasi minyak nabati menjadi biodisel dengan katalis basa masih menghasilkan laju reaksi yang rendah sehingga waktu reaksi transesterifikasi
relatif masih lama 1-2 jam pada kondisi reaksi T 65
o
C dan tekanan atmosfir.
6 Metode pengadukan yang banyak diterapkan masih menggunakan metode
pengadukan mixing konvensional dalam proses produksi biodisel blade agitator
; akibatnya bila pengadukan kurang kuat mengakibatkan efektifitas reaksi frekuensi tumbukan berkurang serta menghasilkan nilai konstanta reaksi k
yang relatif kecil, Konversi biodiesel metil ester dari minyak nabati triglserida dengan
katalis basa dipengaruhi pengadukan vigorous stiring, semakin tinggi rpm produksi semakin tinggi produksilaju pembentukan metil ester. Pengadukan
yang efektif diperkirakan dapat meningkatkan reaksi tumbukan, laju reaksi, dan meningkatkan konstanta reaksi pada proses produksi biodiesel.
1.3 Kerangka Pemikiran
Waktu reaksi yang relatif lama dan konsumsi energi yang tinggi merupakan kendala dalam pengolahan biodiesel dari minyak nabati dengan
metode katalitik basa. Lamanya reaksi disebabkan laju reaksi pembentukan metil ester biodiesel masih lambat. Lambatnya pembentukan metil ester ini erat
kaitannya dengan mekanisme pengadukan yang selama ini digunakan. Umumnya pengolahan biodiesel menggunakan reaktor yang dilengkapi dengan blade
agitator untuk melangsungkan reaksi transesterifikasi. Persoalan dengan sistem
pengadukan bahan seperti ini adalah dua fase bahan dalam reaksi sulit bercampur. Bila putaran blade agitator tidak tinggi akan memberikan efek pencampuran
yang tidak maksimal laju reaksi yang lambat, sehingga sulit untuk mendapatkan waktu reaksi yang singkat.
Untuk memecahkan masalah ini diperlukan suatu rekayasa proses dengan suatu mekanisme sehingga proses dapat dilangsungkan dengan waktu yang relatif
singkat dan jumlah energi yang lebih kecil. Salah satu metode yang bisa diterapkan adalah dengan penerapan sistem pengadukan statis static-mixer.
Mekanisme pengadukan dengan static-mixer adalah suatu sistem pengadukan yang menggabungkan mekanisme pencampuran bahan dengan cara dividing
membagi, rotating memutar, channeling menghubungkan, diverting membelokan, dan recombining menggabung kembali aliran atau bahan yang
dicampur. Secara skematis skema kerangka pemikiran disajikan dalam Gambar 3.
7
Gambar 3. Kerangka pemikiran penelitian
8 Sejauh ini penelitian pengolahan biodiesel dengan menggunakan static-
mixer masih terbatas. Thompson 2007 melakukan penelitian pengolahan
biodiesel canola metil ester dari minyak canola menggunakan static-mixer skala 30 ml dengan melihat pengaruh berbagai konsentrasi katalis. Reaktor static-mixer
merupakan reaktor skala laboratorium dengan lebar elemen 4,9 mm dan panjang 300 mm. Hasil penelitian menunjukkan waktu pengolahan metil ester yang
terbaik total gliserol terendah dicapai pada suhu 60
o
C, konsentrasi katalis 1,5 dengan waktu proses 30 menit.
Untuk memperbaiki rekayasa proses ini diperlukan suatu rancangan peralatan yang baru yaitu reaktor static mixer yang mampu memberikan konstanta
reaksi yang lebih tinggi dan memberikan efisiensi energi rasio energi output- input
yang tinggi.
1.4 Hipotesis
